JP2005041835A - Carbon nanotube structure, method for producing the same, carbon nanotube transfer and solution - Google Patents

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Masaki Hirakata
Takashi Isozaki
Kentaro Kishi
Tsutomu Manabe
Shinsuke Okada
Shigeki Oma
Hiroshi Shigematsu
Hiroyuki Watanabe
Yoshio Watanabe
茂樹 大間
晋輔 岡田
健太郎 岸
昌記 平方
美穂 渡辺
浩之 渡邊
力 真鍋
隆司 磯崎
一則 穴澤
大志 重松
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    • C01B2202/06Multi-walled nanotubes

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a carbon nanotube structure having uniform characteristics; and to provide a method for producing the structure. <P>SOLUTION: The carbon nanotube structure is constituted of at least a carbon nanotube structural layer 14 formed on the surface of a substrate 12 and constituting a net structure of mutually crosslinked many carbon nanotubes. The method for producing the carbon nanotube structure comprises a coating step for coating a solution containing the carbon nanotubes having functional groups and an additive for chemically bonding the functional groups to each other on the surface of the substrate 12, and a crosslinking step for forming the carbon nanotube structural layer 14 constituting the net structure of the many mutually crosslinked carbon nanotubes by chemically bonding the functional groups to each other. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、均質な特性を得られるカーボンナノチューブ構造体、その製造方法、カーボンナノチューブ構造体を製造するための溶液、および得られたカーボンナノチューブ構造体を利用しやすくするカーボンナノチューブ転写体に関する。 The present invention may be homogeneous properties of carbon nanotube structure obtained, a method of manufacturing the same, for producing a carbon nanotube structure solution, and the resulting about the carbon nanotube transfer body to facilitate use of the carbon nanotube structure.

カーボンナノチューブ(CNT)は、その特異な形状や特性ゆえに、様々な応用が考えられている。 Carbon nanotubes (CNT), with their unique shapes and characteristics, have been considered for various applications. カーボンナノチューブの形状は炭素原子の六員環で構成されるグラフェンシートを巻いた1次元性を有する筒状であり、グラフェンシートが1枚の構造のカーボンナノチューブを単層ナノチューブ(SWNT)、多層の場合を多層ナノチューブ(MWNT)と呼ぶ。 The shape of the carbon nanotubes are cylindrical having a one-dimensional nature which is obtained by rolling one or more graphene sheets composed of six-membered rings of carbon atoms, graphene sheets single-walled nanotubes to carbon nanotubes of one structure (SWNT), multi-layer when referred to as a multi-walled nanotubes (MWNT). SWNTは直径約1nm、多層カーボンナノチューブは数十nm程度であり、従来のカーボンファイバーと呼ばれる物よりも極めて細い。 SWNT has a diameter of about 1 nm, multi-wall carbon nanotubes are about several tens of nm, extremely thin than their predecessors, which are called carbon fibers.

また、カーボンナノチューブは、マイクロメートルオーダーの長さを有し、直径とのアスペクト比が非常に大きいことが特徴的である。 The carbon nanotubes have a length of micrometer order, it is characteristic is very large aspect ratio between the diameter. さらに、カーボンナノチューブは炭素原子の六員環の配列が螺旋構造をとることから、金属性と半導体性の両方の性質を有するという、極めて希有な特性を有する物質である。 Further, the carbon nanotubes from the sequence of the six-membered rings of carbon atoms takes a helical structure, that has properties of both metallic and semiconducting substances that have a very rare characteristic. 加えて、カーボンナノチューブの電気伝導性は極めて高く、電流密度に換算すると100MA/cm 2以上の電流を流すことができる。 In addition, the electrical conductivity of carbon nanotubes is very high, can flow 100MA / cm 2 or more at a current density.

カーボンナノチューブは、電気的特性だけではなく、機械的性質についても優れた点を有する。 Carbon nanotubes not only in electrical characteristics, has a point that excellent Mechanical properties. すなわち、炭素原子のみで構成されているため、非常に軽量であるにもかかわらず、1TPaを越えるヤング率を有し、極めて強靱である。 That is, because it is composed only of carbon atoms, although it is very light, has a Young's modulus exceeding 1 TPa, which is very tough. また、ケージ物質であるために弾力性・復元性にも富んでいる。 Also, in high elasticity and resiliency resulting from their cage. このように、カーボンナノチューブは様々な優れた性質を有するため、工業材料として、極めて魅力的な物質である。 Thus, since the carbon nanotubes having various excellent properties, as industrial materials, it is very attractive material.

これまでに、カーボンナノチューブの優れた特性を利用した応用研究が数多く行われている。 So far, it has been made extensively Applied researches that exploit the excellent characteristics of carbon nanotubes. 樹脂の強化や伝導性複合材料としてカーボンナノチューブを添加したり、走査プローブ顕微鏡の探針として利用されたりしている。 Or by adding carbon nanotubes as reinforcing and conductive composite material of the resin, it is or is used as a probe of a scanning probe microscope. また、微小電子源として、電界放出型電子素子やフラットディスプレィとしてカーボンナノチューブが利用され、さらに水素貯蔵への応用が進められている。 Further, as minute electron sources, carbon nanotubes are used as field emission electronic devices, and flat displays, application that is being developed is to hydrogen storage.

このように、カーボンナノチューブは、種々の応用が考えられるが、特に電子材料・電子デバイスとしての応用が注目を浴びている。 Thus, carbon nanotubes, various applications are conceivable, in particular application as electronic materials and electronic devices have been attracting attention. 既にダイオードやトランジスタなどの電子デバイスの試作が行われており、現在のシリコン半導体に代わるものとして期待されている。 Already prototype of an electronic device such as a diode or a transistor is performed, and are expected to replace the current silicon semiconductors. 上記のようなカーボンナノチューブを使用したデバイスを実用化するためには、ナノメートルオーダーのハンドリング技術が必要となる。 For practical applications of devices using carbon nanotubes as described above, it is necessary to handling technology of nanometer order.

しかしながら、カーボンナノチューブを実際に配置することは極めて困難が伴う。 However, to actually arrange the carbon nanotubes involves very difficult. 現在、カーボンナノチューブを配線する技術がいくつか試みられている。 Currently, attempts have been made to some technology to wire the carbon nanotubes.
1つ目は、走査型電子顕微鏡内において、マニピュレータを用いて1本または数本のカーボンナノチューブをピックアップし、所望の位置に配置する技術である。 First, in a scanning electron microscope to pick up one or several carbon nanotubes by using a manipulator, it is a technique for a desired position. 変形例として、プローブ顕微鏡を用いて、カーボンナノチューブを配置させる技術もある。 Alternatively, using a probe microscope, there is also a technique for arranging carbon nanotubes. しかし、この技術は多くの時間と労力を必要とし、基礎的研究には向いているが、実用的ではない However, this technique requires a lot of time and effort, but is suitable for basic research, is not practical

2つ目は、電気泳動法を用いて、カーボンナノチューブを一定の方向に配向させる技術である。 Second, by using a electrophoresis method, a technique for orienting a carbon nanotube in a certain direction. この方法は、一方向ならば配線できる可能性があるが、複数方向の配線を行うことは難しく、現実的ではない。 This method, there is a possibility of the wiring if one direction, it is difficult to perform a plurality of directions of the wiring is not practical.
3つ目は、化学気相成長法(CVD法)を用いる技術である。 The third is a technique of using a chemical vapor deposition (CVD) method. CVD法は、原料として炭素を含むアセチレンガスやメタンガス等を用い、原料ガスの化学分解反応により、カーボンナノチューブを生成する方法である。 CVD method using an acetylene gas or methane gas or the like containing carbon as a raw material, by a chemical decomposition reaction of the raw material gas, a method of producing carbon nanotubes.

非特許文献2には、基板と水平方向にカーボンナノチューブを配線する方法が開示されている。 Non-Patent Document 2, a method of wiring a carbon nanotube on the substrate and a horizontal direction is disclosed. すなわち、基板上にSiピラーを作製し、そのピラーの頂上部に添加剤を載せ、メタンガスを流すことにより、ピラー間にカーボンナノチューブを橋渡しする技術である。 That is, to prepare a Si pillars on a substrate, placing an additive into the top portion of the pillar, by flowing methane gas is a technique to bridge a carbon nanotube between pillars. この技術による方法では、確かに水平方向の配線を可能にはしたが、架橋の確率は非常に低く、任意の位置に配線することは依然として困難であった。 In the process according to this technique, indeed it was to allow the horizontal lines, the probability of crosslinking is very low, it was still difficult to wire at an arbitrary position.
以上のように、カーボンナノチューブを1本または数本の単位で配線する技術は、未だ開発途中段階である。 As described above, a technique for wiring the carbon nanotubes with one or several units are still under development stage.

一方、カーボンナノチューブを膜にして、配線やパターニングを行う方法が開発されている。 On the other hand, the carbon nanotubes film, a method of performing wiring and patterning have been developed. 例えば、これまでに、スクリーン印刷法やフォトリソグラフィー技術を用いて、カーボンナノチューブのパターン形成がされている。 For example, so far, by a screen printing method or a photolithography technique, and is patterned carbon nanotubes. これらの技術は、1度に広い面積にパターン形成することに優れており、電界放出型ディスプレイ(FED)の電子源のパターニングとして用いられている。 These techniques are superior to patterning a wide area at a time, it is used as the patterning of the electron source of Field Emission Display (FED). しかし、これらの方法は、カーボンナノチューブを溶媒に単に分散させて塗布したり、バインダーを混ぜて塗布したりしているため、機械的強度や電気的な導電性といった性能面で不十分であり、そのまま、電極や電気回路として使用することは困難である。 However, these methods, or applied by the carbon nanotubes simply dispersed in a solvent, because of the or applied as mixed a binder is insufficient in performance such as mechanical strength and electrical conductivity, it is, it is difficult to use as an electrode or an electric circuit.

特許文献1には、官能化されたカーボンナノチューブを用いて3次元構造のカーボンナノチューブを形成することが可能である旨開示されている。 Patent Document 1 discloses that it is possible to form a carbon nanotube having a three-dimensional structure by using a functionalized carbon nanotubes. しかし、当該文献には、単にクロマトグラフィのフローセル電極として用いるべく、多孔性で通過物質の分離吸着のための官能基を結合させたカーボンナノチューブを金属メッシュ上に堆積させて多孔質化して利用するものや、アルミニウムやシリカのアルコキシド(当該アルコキシド自体は、絶縁物となる。)を架橋剤として用いてカーボンナノチューブ同士を結合させるものが開示されている。 However, in the literature simply to use as a flow cell electrode in chromatography, which carbon nanotubes conjugated with functional groups for separation adsorption of passing material porous is deposited on the metal mesh utilizing and porous and an alkoxide of aluminum or silica (the alkoxide itself becomes an insulator.) which is coupled to each other carbon nanotubes using as a crosslinking agent is disclosed. しかしながら、アルコキシドはそれ同士で架橋してしまうため、得られるカーボンナノチューブ構造体は、架橋部が数十のアルコキシドの残基がランダムに連鎖を形成し、カーボンナノチューブ間の距離および化学構造が架橋部毎にばらついてしまうため、意図した特性を得ることが困難であり、各種用途に利用する上の制約となる。 However, since the alkoxide become cross-linked with it together, the resulting carbon nanotube structure, residues of the alkoxide bridge dozens forms a chain randomly, distance and chemical structure between carbon nanotubes cross section because will vary for each, it is difficult to obtain the intended characteristics and limitations on the use in various applications.

特表2002−503204号公報 JP-T 2002-503204 JP 特開2002−234000号公報 JP 2002-234000 JP

本発明は、上記課題を解決し、カーボンナノチューブ間の間隔のばらつきが少なく、様々な用途に利用できる均質な網目状のカーボンナノチューブ構造体を提供するとともに、制御性良く均質なカーボンナノチューブ構造体を製造する方法および材料を提供することを目的とする。 The present invention is to solve the above problems, there is little variation in the spacing between the carbon nanotubes, while providing a homogeneous reticulated carbon nanotube structure which can be utilized in various applications, with good controllability homogeneous carbon nanotube structure and an object thereof is to provide a method for manufacturing and materials.

上記課題を解決するために、本発明のカーボンナノチューブ構造体は、複数のカーボンナノチューブと、少なくともその一端がそれぞれ異なる前記カーボンナノチューブに結合された複数の官能基同士の化学結合により形成された架橋部位とを備え、前記複数のカーボンナノチューブが網目構造を形成してなることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a carbon nanotube structure of the present invention, a plurality of carbon nanotubes, at least one end cross-linked site formed by chemical bonding of a plurality of between functional groups attached to different carbon nanotube, respectively with the door, the plurality of carbon nanotubes is characterized by being obtained by forming a network structure.

このカーボンナノチューブ構造体は、カーボンナノチューブ同士を、このカーボンナノチューブに結合された官能基同士を化学結合を作ることにより架橋部位を形成して網目状の構造体を形成しているため、結合させる官能基によってカーボンナノチューブ間を結合させる架橋部位のサイズが一定となる。 The carbon nanotube structure, since the to each other carbon nanotubes, to form a crosslinking site to form a mesh-like structure by chemically bonding together bonded functional groups together to the carbon nanotubes, functionalized to bind the size of the cross-linked site for bonding the carbon nanotubes becomes constant by group. カーボンナノチューブは極めて安定な化学構造であるため、修飾させようとした官能基以外の官能基等が結合する可能性は低く、この官能基同士を化学結合させた場合は、設計した架橋部の構造とすることができ、カーボンナノチューブ構造体を均質なものとすることができる。 Since the carbon nanotube has an extremely stable chemical structure, the possibility that functional groups other than a functional group such as an attempt is modified to bind low, if it is chemically bonded to the functional groups together, the designed cross section of the structure it can be, can be made homogeneous carbon nanotube structure.

さらに、官能基同士の化学結合であることから、官能基間を架橋剤を用いて架橋した場合に比べて、カーボンナノチューブ間の架橋部の長さを短くできるので、カーボンナノチューブ構造体が密となり、カーボンナノチューブ特有の効果を奏しやすくなる。 Further, since the functional groups are chemically bonded together, as compared with the case of crosslinking with a crosslinking agent between the functional groups, it is possible to shorten the length of the cross-linked site between the carbon nanotubes, the carbon nanotube structure is dense , it tends to exert an effect peculiar to a carbon nanotube.

また、本発明のカーボンナノチューブ構造体は、複数のカーボンナノチューブが複数の架橋部位を介して網目構造の状態となっているので、単なるカーボンナノチューブの分散膜や樹脂分散膜のように、カーボンナノチューブ同士が偶発的に接触しているだけで、実質的に孤立した状態の材料とは異なり、カーボンナノチューブの優れた特性を安定的に活用することができる。 The carbon nanotube structure of the present invention, since a plurality of the carbon nanotubes is in a state of a network structure via multiple cross-linked sites, as dispersed film or resin dispersion film mere carbon nanotube, carbon nanotubes with each other There only is accidentally contacted, unlike substantially isolated state of the material, the excellent characteristics of carbon nanotubes can be utilized stably.

前記複数の官能基同士の化学結合としては、縮合反応では、−COOCO−、−O−、−NHCO−、−COO−および−NCH−からなる群より選ばれる少なくとも一つの化学結合、置換反応では−NH−、−S−および−O−からなる群より選ばれる少なくとも一つの化学結合、付加反応では−NHCOO−、酸化反応では、−S−S−であることが好ましい。 As the plurality of chemical bonds between functional groups, in the condensation reaction, -COOCO -, - O -, - NHCO -, - COO- and -NCH- least one chemical bond selected from the group consisting of, in the substitution reaction -NH -, - S- and -O- least one chemical bond selected from the group consisting of, in addition reaction -NHCOO-, the oxidation reaction is preferably -S-S-.

また、反応前にカーボンナノチューブに結合させる前記官能基としては、−OH、−COOH、−COOR(Rは、置換または未置換の炭化水素基)、−X、−COX(Xはハロゲン原子)、−SH、−CHO、−OSO 2 CH 3 、−OSO 2 (C 64 )CH 3 −NH 2および−NCOを挙げることができ、これらからなる群より選ばれる少なくとも1つの官能基を選択することが好ましい。 As examples of the functional group to be bonded to a carbon nanotube prior to the reaction, -OH, -COOH, -COOR (R is a substituted or unsubstituted hydrocarbon group), - X, -COX (X is a halogen atom), -SH, -CHO, -OSO 2 CH 3 , -OSO 2 (C 6 H 4) CH 3 -NH 2 and -NCO can be mentioned, to select at least one functional group selected from the group consisting it is preferable.

前記官能基としては、−COOHを特に好適なものとして挙げることができる。 Examples of the functional group include a -COOH as particularly suitable. カーボンナノチューブにカルボキシル基を導入することは、比較的容易である。 It is relatively easy to introduce a carboxyl group into carbon nanotubes. しかも得られる物質(カーボンナノチューブカルボン酸)は、反応性に富み、N−エチル−N'−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド等の脱水縮合剤を利用することで、容易に縮合反応をおこし、塗布膜形成に適する。 And the resultant substance (carbon nanotube carboxylic acid) has high reactivity, N- ethyl -N '- (3- dimethylaminopropyl) by using a dehydration condensing agent such as carbodiimide, cause readily condensation reaction, suitable for coating film formation.

一方、本発明のカーボンナノチューブ構造体の製造方法は、官能基を有するカーボンナノチューブを含む溶液を基体上に供給する供給工程と、 On the other hand, the method of manufacturing the carbon nanotube structure of the present invention, a supplying step of supplying onto a substrate a solution containing carbon nanotubes having functional groups,
前記官能基同士を化学結合させて、前記複数のカーボンナノチューブが相互に架橋した網目構造を構成するカーボンナノチューブ構造体を形成する架橋工程と、 Chemically coupled to form the functional groups together, a crosslinking step of the plurality of carbon nanotubes forming the carbon nanotube structure constituting a crosslinked network structure to each other,
を含むことを特徴とする。 Characterized in that it comprises a.

従来、カーボンナノチューブを寄せ集めて相互に接触させることで、カーボンナノチューブ間の相互作用の効果を狙った構造体は、樹脂などで封止するなどしなければカーボンナノチューブの集積物が飛散してしまいパターニングすることができなかった。 Conventionally, by contacting with each other gathered carbon nanotube, structure aimed effects of the interaction between the carbon nanotubes, causes accumulation of carbon nanotubes to be like are sealed with a resin to scatter It could not be patterned. また、樹脂で封止する際には樹脂の塗布により、パターニングをする以前にカーボンナノチューブが流動してしまうとともに、カーボンナノチューブ相互の接触部位の間に樹脂が流入するため接続が失われてしまい、結局カーボンナノチューブが樹脂中で孤立した状態となってしまい、カーボンナノチューブの優れた特性を活用できる構造体として利用することができなかった。 Further, by coating the resin during sealing with the resin, with resulting in previously fluidized carbon nanotubes patterned, will be connected for the resin to flow is lost during the contact portion of the carbon nanotubes each other, eventually becomes a state where the carbon nanotubes are isolated in the resin could not be utilized as a structure capable of utilizing the excellent characteristics of carbon nanotubes.

また、予め樹脂溶液中にカーボンナノチューブを分散させた分散液を塗布した場合には、カーボンナノチューブの濃度をかなり高くしない限り、カーボンナノチューブ相互の接触による安定な接続を達成することができず、これもパターニングする以前の問題であった。 Also, when applied a dispersion obtained by dispersing carbon nanotubes in advance resin solution, unless considerably increasing the concentration of the carbon nanotubes can not be achieved a stable connection due to contact each of the carbon nanotubes, which It was also before the problem of patterning.
さらに、特許文献1のように、架橋剤同士が架橋してしまう材料を用いて網目構造のカーボンナノチューブ構造体を形成した場合には、架橋部位の長さが大きくばらつき、均質なカーボンナノチューブ構造体を得ることが困難であった。 Further, as in Patent Document 1, when the crosslinking agent with each other to form a carbon nanotube structure of the network structure by using a material that results in crosslinking variation increases the length of the cross-linked site, homogeneous carbon nanotube structure it has been difficult to obtain.

本発明においては、まず基体上に、官能基を有するカーボンナノチューブを含む溶液(以下、「架橋塗布液」という場合がある。)を供給する工程で、基体の全面あるいはその表面の一部、あるいは所望の型の内部等に、溶液を供給する。 In the present invention, the first on a substrate, a solution containing carbon nanotubes having functional groups in process of supplying (hereinafter sometimes. Referred to as "cross-linking application solution"), or a portion, of the substrate whole surface or a surface inside such a desired type, for supplying the solution. そして、続く架橋工程で、この塗布後による溶液を硬化して、前記複数のカーボンナノチューブが相互に架橋した網目構造を構成するカーボンナノチューブ構造体を形成する。 Then, in the subsequent cross-linking step, and curing the solution by After the coating, the plurality of carbon nanotubes forming the carbon nanotube structure constituting a crosslinked network structure to each other. この2つの工程を経ることで、前記基体上において、カーボンナノチューブ構造体層の構造自体を安定化させる。 By going through the two steps, on the substrate, stabilize the structure itself of the carbon nanotube structure layer.

溶液は、基板上に塗布するようにすることも可能であり、その場合には網目構造で層状のカーボンナノチューブ構造体を得ることができ、後で述べるように所望の形状にパターニングすることが容易となる。 Solution, it is also possible to be applied on a substrate, in which case the can obtain a carbon nanotube structure layer in a network structure, can easily be patterned into a desired shape as described later to become.
さらに、溶液には官能基同士の化学結合を生じさせる添加剤を含むことが望ましい。 Furthermore, the solution preferably includes an additive for forming the chemical bond between functional groups. 特に縮合反応、置換反応を利用する場合には不可欠であり、酸化反応を利用する場合には酸化反応促進剤を入れることが望ましい。 In particular condensation reaction is essential when using a substitution reaction, when using an oxidation reaction is desirably contain an oxidation reaction accelerator. 付加反応においては反応促進剤などは必ずしも必要ではない。 Not necessarily required, reaction accelerators in addition reaction.

更に、好ましくは、パターニング工程を備えて、前記カーボンナノチューブ構造体層を所望の形状に応じたパターンにパターニングする。 Further, preferably, it includes a patterning step, patterning the carbon nanotube structure layer into a pattern corresponding to a desired shape. この段階では既に上記架橋工程でカーボンナノチューブ構造体層の構造自体が安定化しており、この状態でパターニングをするため、パターニング工程においてカーボンナノチューブが飛散してしまうといった不具合が生じる懸念が無く所望の形状に応じたパターンにパターニングすることが可能となる。 Structure itself of the carbon nanotube structure layer already in the above cross-linking step at this stage has stabilized, this for the patterning in the state, the desired shape concerns without the inconvenience carbon nanotubes will be scattered in the patterning step occurs it is possible to pattern the pattern corresponding to. また、カーボンナノチューブ構造体層の膜自体が構造化しているので、確実にカーボンナノチューブ相互間の接続が確保され、カーボンナノチューブの特性を利用した、カーボンナノチューブ構造体を形成することができるようになる。 Further, since the film itself of the carbon nanotube structure layer is structured, reliable connection between the carbon nanotubes each other is secured, utilizing the properties of carbon nanotubes, it is possible to form a carbon nanotube structure .

さらに、得られるカーボンナノチューブ構造体層は、架橋部位が均質にできるため、全体として特性が均一化され、この層をパターニング工程でパターニングして微小化させた場合にも、パターニング後のカーボンナノチューブ構造体層の特性ばらつきを大きく低減することができる。 Further, the carbon nanotube structure layer obtained, because the cross-linked sites can be homogeneous, is characteristic as a whole uniform, even if obtained by micronization is patterned in this layer patterning step, the patterned carbon nanotube structure it can be greatly reduced variation in characteristics of the body layer.

また、前記官能基としては、官能基同士が化学結合するものであれば、異なる種類の官能基で化学結合させて、カーボンナノチューブ間を架橋させても、カーボンナノチューブ間の間隔を制御することができるので、同様に均質な構造体を得ることができる。 Further, as the functional group, as long as the functional groups together is a chemical bond, by chemically coupling different types of functional groups, it is crosslinked between carbon nanotubes, to control the spacing between the carbon nanotubes because it can achieve the same homogeneous structure. また、反応後は、カーボンナノチューブの網目構造の骨格が、カーボンナノチューブ間の距離が制御された状態で形成されているため、官能基同士では反応しない官能基や、反応後の官能基から形成された結合の一部との間を架橋剤により架橋させて網目構造を高密度にすることが可能である。 Further, after the reaction, the skeleton of the network structure of carbon nanotubes, the distance between the carbon nanotubes are formed in a controlled, functional groups and which do not react with each other functional groups, formed from the functional groups after the reaction and between the part of the binding by crosslinking by a crosslinking agent can be a high density network structure. 網目構造の骨格形成後に用いる架橋剤としては、架橋剤同士が重合する自己重合性の架橋剤もしくは架橋剤同士が重合しない非自己重合性の架橋剤いずれも用いることができる。 As the crosslinking agent used after skeletal formation of a network structure, it is possible to use any non-self-polymerizable cross-linking agent together-self-polymerizable cross-linking agent or cross-linking agent is not polymerise the crosslinking agent with each other to polymerize.

前記パターニング工程としては、以下AおよびBの2つの態様を挙げることができる。 As the patterning step, there can be mentioned the two aspects of the following A and B.
A:前記基体表面における前記所望の形状に応じたパターン以外の領域のカーボンナノチューブ構造体層に、ドライエッチングを行うことで、当該領域のカーボンナノチューブ構造体層を除去し、前記カーボンナノチューブ構造体層を前記所望の形状に応じたパターンにパターニングする工程である態様。 A: the carbon nanotube structure layer in a region other than a pattern corresponding to the desired shape in the substrate surface, by performing dry etching to remove the carbon nanotube structure layer of the area, the carbon nanotube structure layer aspect which is a step of patterning the pattern corresponding to the desired shape.

前記所望の形状に応じたパターンにパターニングする操作としては、前記パターニング工程がさらに、前記基体表面における前記所望の形状に応じたパターンの領域のカーボンナノチューブ構造体層の上に、レジスト層(好ましくは、樹脂層)を設けるレジスト層形成工程と、前記基体の前記カーボンナノチューブ構造体層およびレジスト層が積層された面に、ドライエッチングを行う(好ましくは、酸素分子のラジカルを照射。当該酸素分子のラジカルは、酸素分子に紫外線を照射することにより、酸素ラジカルを発生させ、これを利用することができる。)ことで、前記領域以外の領域で表出しているカーボンナノチューブ構造体層を除去する除去工程と、の2つの工程に分かれている態様が挙げられる。 As the operation of patterning the pattern corresponding to the desired shape, the patterning step further, over the carbon nanotube structure layer in the area of ​​the pattern corresponding to the desired shape in the substrate surface, the resist layer (preferably a resist layer forming step of forming a resin layer), the surface on which the carbon nanotube structure layer and the resist layer are laminated in the substrate, dry etching (preferably irradiated with radicals of oxygen molecules. of the oxygen molecules radicals, by irradiating ultraviolet light to oxygen molecules to generate oxygen radicals, can be utilized.) it is, removed to remove the carbon nanotube structure layer that is exposed in a region other than the region a step, and a manner is divided into two steps. この場合、除去工程に引き続いてさらに、レジスト層形成工程で設けられた前記レジスト層を剥離するレジスト層剥離工程を含むことで、パターニングされたカーボンナノチューブ構造体層を表出させることができる。 In this case, further subsequent to the removing step, by including the resist layer peeling step of peeling off the resist layer formed in the resist layer forming step, it is possible to expose the carbon nanotube structure layer patterned.

またこの態様においては、その他、前記所望の形状に応じたパターンにパターニングする操作としては、前記基体表面における前記所望の形状に応じたパターン以外の領域のカーボンナノチューブ構造体層に、ガス分子のイオンをイオンビームにより選択的に照射することで、当該領域のカーボンナノチューブ構造体層を除去し、前記カーボンナノチューブ構造体層を前記所望の形状に応じたパターンにパターニングする態様が挙げられる。 In this embodiment, other examples of the operation of patterning the pattern corresponding to the desired shape, the carbon nanotube structure layer in a region other than a pattern corresponding to the desired shape in the substrate surface, the gas molecular ion the by selectively irradiating the ion beam, thus removing the carbon nanotube structure layer of the area, aspects of patterning and the like of the carbon nanotube structure layer into a pattern corresponding to the desired shape.

B:前記基体表面における前記所望の形状に応じたパターンの領域のカーボンナノチューブ構造体層の上に、レジスト層を設けるレジスト層形成工程と、 B: on the carbon nanotube structure layer in the area of ​​the pattern corresponding to the desired shape in the substrate surface, and the resist layer forming step of forming a resist layer,
前記基体の前記カーボンナノチューブ構造体層およびレジスト層が積層された面に、エッチング液を接液させることで、前記領域以外の領域で表出しているカーボンナノチューブ構造体層を除去する除去工程と、を含む工程である態様。 The surface carbon nanotube structure layer and the resist layer are laminated in the base body, by wetted the etchant, and removing step of removing the carbon nanotube structure layer that is exposed in a region other than the region, embodiment is a process comprising.

本発明のカーボンナノチューブ構造体の製造方法において、前記官能基としては、縮合反応では−COOR(Rは、置換または未置換の炭化水素基)、−COOH、−COX(Xはハロゲン原子)、−OH、−CHO、−NH 2からなる群より選ばれる少なくとも一つの官能基、置換反応では−NH 2 、−X(Xはハロゲン原子)、−SH、−OH、−OSO 2 CH 3および−OSO 2 (C 64 )CH 3からなる群より選ばれる少なくとも一つの官能基、付加反応では−OHおよび/または−NCO、酸化反応では−SHが好ましい。 The method of manufacturing a carbon nanotube structure of the present invention, the functional group (the R, substituted or unsubstituted hydrocarbon group) -COOR a condensation reaction, - COOH, -COX (X is a halogen atom), - OH, -CHO, at least one functional group selected from the group consisting of -NH 2, -NH 2 in a substitution reaction, -X (X is a halogen atom), - SH, -OH, -OSO 2 CH 3 and -OSO 2 (C 6 H 4) at least one functional group selected from the group consisting of CH 3, with the addition reaction -OH and / or -NCO, -SH is preferred in the oxidation reaction.
なお、特に本発明のカーボンナノチューブ構造体の製造方法においては、上記官能基を含む分子をカーボンナノチューブに結合させて、上に列挙した官能基部分で化学結合して架橋部位を構成してもよい。 In the particular method of manufacturing a carbon nanotube structure of the present invention, a molecule containing the functional group be bonded to the carbon nanotube, a functional group portion exemplified above may be configured chemically bonded to cross-linked site .

縮合反応で用いる前記官能基としては、−COOHを特に好適なものとして挙げることができる。 Examples of the functional group to be used in the condensation reaction, may be mentioned as particularly suitable to -COOH. カーボンナノチューブにカルボキシル基を導入することは、比較的容易であり、しかも得られる物質(カーボンナノチューブカルボン酸)は、反応性に富む。 Introducing a carboxyl group into carbon nanotubes is relatively easy, and the resultant substance (carbon nanotube carboxylic acid) has high reactivity. このため網目構造を形成するための官能基を、一本のカーボンナノチューブの複数箇所に導入しやすく、さらにこの官能基は縮合反応しやすいことから、塗布膜形成に適している。 Functional groups for forming a network structure can be easily introduced into multiple sites of one carbon nanotube, since the more the functional group is liable to condensation reaction, are suitable for coating film formation.

なお、本発明のカーボンナノチューブ構造体の製造方法においては、本発明のカーボンナノチューブ構造体の項でも説明した通り、前記基体としては、可撓性ないし柔軟性を有するものとすることもできる。 In the method of manufacturing a carbon nanotube structure of the present invention, as explained in the section of the carbon nanotube structure of the present invention, as the substrate can also be made to have flexibility or softness. 前記基体が可撓性ないし柔軟性を有せば、得られるカーボンナノチューブ構造体の使用態様に応じて、前記基体を変形させて用いることができる。 If Yuse the substrate flexibility or softness can, depending on the use mode of the resulting carbon nanotube structure, used to deform the substrate.

本発明のカーボンナノチューブ構造体の製造方法の有用な応用例として、仮基板の表面に、官能基を有するカーボンナノチューブを含む溶液を塗布する塗布工程と、前記官能基同士を化学結合させて、前記複数のカーボンナノチューブが相互に架橋した網目構造を構成するカーボンナノチューブ構造体層を形成する架橋工程と、前記カーボンナノチューブ構造体層を所望の形状にパターニングするパターニング工程と、パターニングされた前記カーボンナノチューブ構造体層を、基体に転写する転写工程と、を含むカーボンナノチューブ構造体の製造方法を挙げることができる。 Useful applications of the carbon nanotube structure manufacturing method of the present invention, the temporary substrate surface, a coating step of applying a solution containing carbon nanotubes having functional groups, the functional groups together by chemical bonds, the a crosslinking step in which a plurality of carbon nanotubes forming the carbon nanotube structure layer constituting a crosslinked network structure to each other and the patterning step of patterning the carbon nanotube structure layer into a desired shape, the patterned carbon nanotube structure the body layer, and a transfer step of transferring to a substrate, may be mentioned a method of manufacturing a carbon nanotube structure comprising a.

当該応用例では、既述のカーボンナノチューブ構造体の製造方法において、 In this application example, in the manufacturing method of the above-described carbon nanotube structure,
基体となっている部分が仮基板となっており、仮基板の表面に一旦カーボンナノチューブ構造体層をパターニングした後、最終的に所望とする基体に転写するものである。 It has become the portion has a substrate and temporary substrate is once patterned carbon nanotube structure layer on the surface of the temporary substrate, is transferred onto the final desired to substrate.

なお、本発明においては、パターニングされたカーボンナノチューブ構造体層の形成される対象を「基体」との用語を用いて表現することとする。 In the present invention, a subject is formed of the patterned carbon nanotube structure layer and be expressed using the term "substrate". したがって、上記応用例のように一時的に(仮に)パターニングされたカーボンナノチューブ構造体層を形成する対象は「仮基板」の語を用いている。 Accordingly, the object of forming a temporary (tentatively) patterned carbon nanotube structure layer as described above applications are using the term "temporary substrate".

さらに、前記転写工程で転写される対象である基体へは、必ずしも仮基板から直接、パターニングされた前記カーボンナノチューブ構造体層が転写される態様だけに限らず、パターニングされた前記カーボンナノチューブ構造体層を仮基板上から中間的な転写体(中間転写体)表面に一旦転写し、それを基体に再転写する場合も含まれる。 Furthermore, the to the substrate is the object to be transferred by the transfer process, not necessarily directly from the temporary substrate, not only the manner in which the carbon nanotube structure layer that is patterned is transferred, the carbon nanotube structure layer patterned is once transferred to an intermediate transfer member (intermediate transfer member) from the surface on the temporary substrate, it includes the case of re-transferring it to the substrate.

前記仮基板として剛体(rigid)な基板を用い、前記基体として、可撓性ないし柔軟性を有する基板を用いた場合、当該応用例のカーボンナノチューブ構造体の製造方法は特に有効である。 The use of a rigid (rigid) substrate as a temporary substrate, as the substrate, when a substrate having plasticity or flexibility, the method of manufacturing the carbon nanotube structure of this application example is particularly effective. あるいは、転写工程において、中間転写体として可撓性ないし柔軟性を有する転写体に転写したのち、所望の表面形状を有する、もしくは変形(可撓性、弾性、折り曲げ等)する基体上にパターニングされたカーボンナノチューブ構造体層を転写してもよい。 Alternatively, in the transfer step, after transferred onto a transfer body having plasticity or flexibility as the intermediate transfer member, having a desired surface shape or deformation (flexibility, elasticity, bending, etc.) are patterned on a substrate to the carbon nanotube structure layer may be transferred with.

上記本発明の応用例は、前記架橋工程が、塗布後の前記溶液を硬化するために、前記仮基板表面に形成された前記カーボンナノチューブ構造体層を、前記仮基板の融点よりも低く、前記基体(中間転写体を用いる場合は当該中間転写体)の融点ないしガラス転移点以上で加熱する工程を含む場合に有効である。 Applications of the present invention, the crosslinking step, in order to cure the solution after coating, the said carbon nanotube structure layer formed on the temporary substrate surface, lower than the melting point of the temporary substrate, wherein (in the case of using an intermediate transfer member the intermediate transfer member) substrate is effective when comprising heating at the melting point or the glass transition point or more. すなわち、カーボンナノチューブ構造体層を形成したい基体が、融点ないしガラス転移点の低い材料からなる場合でも、上記本発明の応用例を適用して、仮基板として融点の高いものを用いれば、該仮基板の融点よりも低く、前記基体の融点ないしガラス転移点以上の温度で前記架橋工程における加熱を施すことができ、適切に本発明のカーボンナノチューブ構造体を製造することができる。 That is, the substrate to be formed a carbon nanotube structure layer, even when made of the melting point or a material having a low glass transition point, by applying an application example of the present invention, the use of a high melting point as a temporary substrate, tentative lower than the substrate melting point of, can be subjected to heating in the crosslinking step at the melting point or glass transition temperature higher than the substrate, it is possible to appropriately manufacture the carbon nanotube structure of the present invention.

上記本発明の応用例は、前記パターニング工程として、前記仮基板表面における前記所望の形状以外の領域のカーボンナノチューブ構造体層に、ドライエッチングを行うことで、当該領域のカーボンナノチューブ構造体層を除去し、前記カーボンナノチューブ構造体層を前記所望の形状にパターニングする工程を採用することができる。 Applications of the present invention, as the patterning step, the carbon nanotube structure layer in the region other than the desired shape on the temporary substrate surface, by performing dry etching, removing the carbon nanotube structure layer of the area and, it is possible to employ a step of patterning the carbon nanotube structure layer on the desired shape.

このとき特に、上記本発明の応用例は、前記パターニング工程で照射するガス分子のラジカルまたはイオンに対して、前記基体(中間転写体を用いる場合は当該中間転写体)は耐性を有しないが、前記仮基板は耐性を有する場合に有効である。 In particular this time, application of the present invention, with respect to a radical or ion of the gas molecules to be irradiated with the patterning step, the substrate (the intermediate transfer member when using an intermediate transfer member) has no resistance, the temporary substrate is effective if it has a resistance. すなわち、カーボンナノチューブ構造体層を形成したい基体が、前記パターニング工程で行うドライエッチングに対して耐性を有しない材料からなる場合でも、上記本発明の応用例を適用して、仮基板としてドライエッチングに対して耐性を有する材料のものを用いれば、ドライエッチングの操作を問題なく行うことができ、適切に本発明のカーボンナノチューブ構造体を製造することができる。 That is, the substrate to be formed a carbon nanotube structure layer, even when made of a material having no resistance to dry etching performed in the patterning step, by applying an application example of the present invention, the dry etching as the temporary substrate by using those materials having resistance against, can be performed without problems the operation of the dry etching, it is possible to appropriately manufacture the carbon nanotube structure of the present invention.

さらに上記本発明の応用例は、前記パターニング工程として、前記仮基板表面における前記所望の形状の領域のカーボンナノチューブ構造体層の上に、レジスト層を設けるレジスト層形成工程と、前記仮基板の前記カーボンナノチューブ構造体層およびレジスト層が積層された面に、エッチング液を接液させることで、前記領域以外の領域で表出しているカーボンナノチューブ構造体層を除去する除去工程と、を含むものとすることができる。 Further applications of the present invention, as the patterning step, said over the carbon nanotube structure layer in the region of the desired shape on the temporary substrate surface, and the resist layer forming step of forming a resist layer, the said temporary substrate the surface carbon nanotube structure layer and the resist layer are laminated, by wetted the etchant, it is intended to include, a removal step of removing the carbon nanotube structure layer that is exposed in a region other than the region can.

このとき特に、上記本発明の応用例は、前記パターニング工程で用いるエッチング液に対して、前記基体(中間転写体を用いる場合は当該中間転写体)は耐性を有しないが、前記仮基板は耐性を有する場合に有効である。 In particular this time, application of the present invention, the etching solution used in the patterning step, the substrate (the intermediate transfer member when using an intermediate transfer member) has no resistance, the temporary substrate is resistant it is effective in the case of having a. すなわち、カーボンナノチューブ構造体層を形成したい基体が、前記パターニング工程で用いるエッチング液に対して耐性を有しない材料からなる場合でも、上記本発明の応用例を適用して、仮基板として前記エッチング液に対して耐性を有する材料のものを用いれば、前記エッチング液を問題なく使用することができ、適切に本発明のカーボンナノチューブ構造体を製造することができる。 That is, the substrate to be formed a carbon nanotube structure layer, even when made of a material having no resistance to the etchant used in the patterning step, by applying an application example of the present invention, the etchant as the temporary substrate the use of those materials that are resistant to, can be used without any problem the etching solution, it is possible to appropriately manufacture the carbon nanotube structure of the present invention.

さらに、上記本発明の応用例に用いる本発明のカーボンナノチューブ転写体は、仮基板の表面に、少なくともその一端がそれぞれ異なる前記カーボンナノチューブに結合された複数の官能基同士の化学結合により形成された架橋部位を介して、複数のカーボンナノチューブが相互に架橋した網目構造を構成するカーボンナノチューブ構造体層が担持されてなり、基体に対して所望の形状の前記カーボンナノチューブ構造体層を転写するためのカーボンナノチューブ転写体であって、前記基体に前記カーボンナノチューブ構造体層を転写した際に、前記仮基板が、前記基体から除去されることを特徴とする。 Further, the carbon nanotube transfer body of the present invention for use in applications of the present invention, the surface of the temporary substrate, at least one end of which is formed by chemical bonding of a plurality of between functional groups attached to different carbon nanotube, respectively via a crosslinking site, a plurality of carbon nanotubes is in a carbon nanotube structure layer constituting a crosslinked network structure mutually carried, a substrate for transferring the carbon nanotube structure layer having a desired shape with respect to a carbon nanotube transfer body, upon transferring the carbon nanotube structure layer on the substrate, the temporary substrate, characterized in that it is removed from the substrate.

カーボンナノチューブ構造体を製造するに際し、網目構造を構成するカーボンナノチューブ構造体層を仮基板表面に形成しておき、これを所望のデバイスに応じてパターニングされた状態でデバイスの一部となる基体上に転写し、仮基板を除去することで、上記本発明のカーボンナノチューブ転写体を利用することができる。 Upon manufacturing a carbon nanotube structure, the carbon nanotube structure layer constituting a mesh structure previously formed on the temporary substrate surface, which becomes part of the device in patterned state in accordance with the desired device on the substrate transferred to, by removing the temporary substrate, it is possible to utilize the carbon nanotube transfer body of the present invention. 当該カーボンナノチューブ転写体を利用することで、架橋反応工程を基体表面で実施しなくとも容易にカーボンナノチューブ構造体を製造することが可能となる。 By utilizing the carbon nanotube transfer body, easily it makes it possible to produce a carbon nanotube structure without a crosslinking reaction step was carried out at the substrate surface. あるいは、架橋された状態でカーボンナノチューブが仮基板上に担持されているので取り扱いも極めて容易である。 Alternatively, the handling is also extremely easy because the carbon nanotubes in a state of being cross-linked is supported on a temporary substrate.
なお、前記仮基板を除去する方法としては、物理的な剥離、化学的に分解、焼失、溶融、昇華、溶解させる等の方法がある。 As a method of removing the temporary substrate, the physical peeling, chemical decomposition, burn-off, melting, sublimation, there are methods such as dissolving.

また、本発明の応用例では、所望の形状にパターニングする工程は、微細なパターニングを必要とする場合には仮基板上で先に述べたエッチング等の方法によりパターニングを予め行っておくことが好ましいが、その他の方法として、仮基板ごとカーボンナノチューブ構造体層を所望の形状に切断し、基体へ貼付け後、仮基板を除去する方法を採用することもできる。 Further, in the application of the present invention, the step of patterning to a desired shape, it is preferable to perform patterning in advance by a method such as etching described above on the temporary substrate in the case that requires fine patterning but, as another method, a carbon nanotube structure layer each temporary substrate is cut into a desired shape, after pasting to the substrate, it is also possible to employ a method of removing the temporary substrate. いずれの方法で得られたものであっても、カーボンナノチューブ同士が架橋して網目構造を形成しているため、相互の接続が確実に形成されるとともに、カーボンナノチューブの持つ強靭かつ柔軟な性質から、各種形状の基体の表面に転写する場合であっても、破断する危険性が低く、転写後もこれらの相互接続を良好なまま維持することができる。 Be those obtained by any method, for each other carbon nanotubes form a network structure by crosslinking, with mutual connection is reliably formed, a tough and flexible nature possessed by the carbon nanotubes , even when transferred to the surface of a substrate having various shapes can be risk of breakage is low, it is maintained after the transfer remains good these interconnections.

カーボンナノチューブ転写体を作製する場合、カーボンナノチューブ構造体層は仮基板上で架橋反応させて形成しても良いし、別の基板上で架橋反応させたものを、中間転写体上に転写し、この中間転写体を仮基板と見立てて、全体としてカーボンナノチューブ転写体とすることもできる。 When fabricating a carbon nanotube transfer body, to the carbon nanotube structure layer may be formed by cross-linking reaction on a temporary substrate, the one obtained by cross-linking reaction on another substrate and transferred onto the intermediate transfer member, the intermediate transfer body to resemble a temporary substrate as a whole may be a carbon nanotube transfer body.
本発明の転写体によれば、仮基板が可撓性ないし柔軟性を有する基板である場合、基体の表面形状が複雑であっても、カーボンナノチューブ構造体のパターンを転写することが可能となる。 According to transcripts of the present invention, when the temporary substrate is a substrate having plasticity or flexibility, even complicated surface shape of the substrate, it is possible to transfer the pattern of the carbon nanotube structure .

また、本発明のカーボンナノチューブ構造体を製造するための溶液は、それぞれ官能基を有する複数のカーボンナノチューブと、異なる前記カーボンナノチューブの前記官能基同士を結合させる添加剤とを含むことを特徴とする。 Further, solutions for producing carbon nanotube structure of the present invention is characterized in that it comprises a plurality of carbon nanotubes having functional groups, respectively, and an additive for bonding the functional groups to each other of different carbon nanotube .
本発明の溶液を用いることで、極めて取り扱い容易に網目状の均質なカーボンナノチューブ構造体を製造することが可能となる。 By using the solution of the present invention, it is possible to produce a very handled easily meshed homogeneous carbon nanotube structure.
添加剤としては、縮合反応を利用する場合には縮合剤、置換反応を用いる場合には塩基が必須であり、酸化反応を用いる場合には酸化反応促進剤を用いることが望ましい。 As the additive, condensing agent when utilizing condensation reaction, a base is required when using a substitution reaction, when using an oxidation reaction, it is desirable to use an oxidation reaction accelerator. また、付加反応においては反応促進剤などは必ずしも必要ではない。 Moreover, it is not always necessary and a reaction accelerator in addition reaction. なお、添加剤は、溶液中に予め混ぜておいても、使用直前に混ぜるようにしてもよい。 Incidentally, the additive may be previously mixed in solution, it may be mixed immediately before use.

本発明によれば、特性の均質なカーボンナノチューブ構造体を得ることができるため、カーボンナノチューブを用いたデバイス等を安定して製造することができるようになる。 According to the present invention, it is possible to obtain a homogeneous carbon nanotube structure characteristics, it is possible to stably manufacture a device or the like using the carbon nanotubes. このため、得られたカーボンナノチューブ構造体をパターニングや切断等の微細加工をしても、パターンあるいは領域ごとの特性のばらつきが低減され、均質なデバイスを製造できるようになる。 Therefore, even if the fine processing of patterned and cut like a carbon nanotube structure obtained, variation in characteristics of each pattern or area is reduced, it becomes possible to produce a homogeneous devices.

以下、本発明をカーボンナノチューブ構造体とその製造方法とに分けて詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention is divided into a carbon nanotube structure and its manufacturing method will be described in detail.
[カーボンナノチューブ構造体] [Carbon nanotube structure]
本発明のカーボンナノチューブ構造体は、複数のカーボンナノチューブが、少なくともその一端がそれぞれ異なるカーボンナノチューブに結合された複数の官能基同士の化学結合により形成された架橋部位を介して、相互に架橋した網目構造を構成することを特徴とするものである。 Carbon nanotube structure of the present invention, a plurality of carbon nanotubes, at least one end via a cross-linking site formed by chemical bonding of multiple functional groups attached to different carbon nanotubes respectively, crosslinked to each other network it is characterized in that the structured.
カーボンナノチューブ構造体を層状に形成する場合には、基体の表面には、カーボンナノチューブ構造体層以外の層が形成されていても構わない。 When forming a carbon nanotube structure to layered, the surface of the substrate, may be a layer other than the carbon nanotube structure layer has been formed. また、その他電気配線や電子部品等が付加されても構わない。 Also, other electrical wiring and electronic components and the like may be added.

<基体> <Base>
本発明において「基体」とは、カーボンナノチューブ構造体が形成される対象を言う。 The term "substrate" in the present invention refers to a subject carbon nanotube structure is formed. ここで「基体」とは、カーボンナノチューブ構造体を形成するために官能基で修飾されたカーボンナノチューブと必要な添加剤の混合液が供給される部材であり、型のように構造体の形成後に構造体と分離されるものであったり、基板としてカーボンナノチューブ構造体を用いたデバイスの一部を構成するものであってもよい。 Here, "substrate" is a member that a mixture of carbon nanotubes and necessary additives modified with functional groups is supplied to form a carbon nanotube structure, after formation of the structure as the mold or be those that are separated from the structure, or may form a part of a device using the carbon nanotube structure as a substrate. 本発明において、基体は平板状のものに限定されるものではなく、球面状、曲面状、凹凸を有する形状、不定形状等あらゆる表面形状のものであっても構わない。 In the present invention, the substrate is not to be limited to the flat plate, spherical, curved, or may shape having irregularities, even those irregular shape of any surface shape.

なお、カーボンナノチューブを層状に形成するときは、基体の形状に応じて、直接基体表面でカーボンナノチューブ構造体層をパターニングすることができる場合と、パターニングされたカーボンナノチューブ構造体層を担持する基体ごと第2の基体に貼付けて利用する場合、あるいは、パターニングされたカーボンナノチューブ構造体層のみを転写する場合等がある。 Incidentally, when forming the carbon nanotube in layers, depending on the shape of the substrate, and when it is possible to pattern the carbon nanotube structure layer directly the substrate surface, each substrate carrying a patterned carbon nanotube structure layer when utilized in pasted to the second substrate, or, in some cases, such as to transfer only the patterned carbon nanotube structure layer.

基体の材質としては、特に限定されるものではなく、従来より電子デバイスの基板として用いられてきた各種材料(シリコンウエハー、酸化亜鉛基板等)は勿論、その他各種樹脂材料や無機材料を問題なく利用することができる。 The material of the substrate is not particularly limited, and various materials (silicon wafer, a zinc oxide substrate) that have been conventionally used as a substrate for an electronic device, of course, no problem other various resin materials and inorganic materials utilized can do. 一般に表面が絶縁性の基板が用いられるが、形成されるカーボンナノチューブ構造体層の機能によっては、絶縁性のないもの(導体もしくは半導体)であっても構わない。 Generally the surface is used a substrate of insulating, depending on the function of the carbon nanotube structure layer formed, it may be a thing without insulation (conductor or a semiconductor).

特に、本発明のカーボンナノチューブ構造体は、可撓性ないし柔軟性を有する基板を基体とした場合にも、後述する通り容易に製造することができ、しかも表面に形成されたカーボンナノチューブ構造体層が架橋構造を有しているため、当該基板を曲げ変形しても、表面のカーボンナノチューブ構造体層が破断する危険性が少なく、変形によるデバイスの性能劣化が低減される。 In particular, the carbon nanotube structure of the present invention, when a flexible or substrate a substrate having a flexibility, can be easily manufactured as described below, moreover the carbon nanotube structure layer formed on the surface There since have a crosslinked structure, even when bending deformation of the substrate, is less risk that the carbon nanotube structure layer on the surface is broken, the performance deterioration of the device is reduced due to the deformation. 特にカーボンナノチューブ構造体としては、官能基同士が化学結合しているため、構造体の特性が均質にできる。 Particularly carbon nanotube structure, since each other functional group is chemically bonded, characteristics of the structure can be made homogeneous. 可撓性ないし柔軟性を有する基板の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド等の各種樹脂を挙げることができる。 Examples of the substrate having plasticity or flexibility, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyamides, various resins such as polyimide.

<カーボンナノチューブ構造体層> <Carbon nanotube structure layer>
本発明において「カーボンナノチューブ構造体層」とは、複数のカーボンナノチューブが、少なくともその一端がそれぞれ異なるカーボンナノチューブに結合された複数の官能基同士の化学結合により形成された架橋部位を介して、相互に化学結合した網目構造を構成する層である。 The "carbon nanotube structure layer" in the present invention, a plurality of carbon nanotubes, through a plurality of functional groups cross-linked site formed by a chemical bond between at least one end of which is coupled to different carbon nanotubes respectively, mutual a layer constituting the chemically combined network structure. 官能基同士の化学結合を介して相互に架橋した網目構造を構成するようにカーボンナノチューブの層を形成することができれば、当該カーボンナノチューブ構造体層は如何なる方法で形成されたものであっても構わないが、後述する本発明のカーボンナノチューブ構造体の製造方法により製造されたものであることが、容易に製造可能であるとともに、低コストでしかも高性能なカーボンナノチューブ構造体を得ることができ、しかも特性の均一化や制御が容易である。 If it is possible to form a layer of carbon nanotubes so as to form a crosslinked network structure to each other through a chemical bond between functional groups, the carbon nanotube structure layer may be those formed by any method not, it is easily together can be manufactured, can also at low cost to obtain a high-performance carbon nanotube structure are those prepared by the method of manufacturing a carbon nanotube structure of the present invention to be described later, Moreover it is easy to uniform and control characteristics.

後述する本発明のカーボンナノチューブ構造体の製造方法により製造された本発明のカーボンナノチューブ構造体として用いられる前記カーボンナノチューブ構造体層は、官能基を有するカーボンナノチューブと、必要に応じて添加される、官能基を化学結合させる添加剤を含む溶液(架橋塗布液)を硬化させることにより、カーボンナノチューブが有する官能基同士が反応して架橋部位が形成されてなるものである。 The carbon nanotube structure layer to be used as the carbon nanotube structure of the present invention produced by the method of manufacturing a carbon nanotube structure will be described later invention, the carbon nanotubes having functional groups, are added if necessary, by curing a solution (cross-linking application liquid) containing an additive for chemically bonding the functional groups, functional groups together with the carbon nanotubes in which crosslinking sites react is formed.
以下、当該製造方法による例を挙げて、本発明のカーボンナノチューブ構造体における前記カーボンナノチューブ構造体層について説明する。 Hereinafter, by way of example according to the manufacturing method will be described the carbon nanotube structure layer in the carbon nanotube structure of the present invention.

(カーボンナノチューブ) (carbon nanotube)
本発明において、主要な構成要素であるカーボンナノチューブは、単層カーボンナノチューブでも、二層以上の多層カーボンナノチューブでも構わない。 In the present invention, a major component carbon nanotubes may have a single-walled carbon nanotubes, or may be a multi-walled carbon nanotubes having two or more layers. いずれのカーボンナノチューブを用いるか、あるいは双方を混合するかは、カーボンナノチューブ構造体の用途により、あるいはコストを考慮して、適宜、選択すればよい。 Use of either a carbon nanotube, or the either mixing both, in consideration of the application or by cost, the carbon nanotube structure may be appropriately selected.

また、単層カーボンナノチューブの変種であるカーボンナノホーン(一方の端部から他方の端部まで連続的に拡径しているホーン型のもの)、カーボンナノコイル(全体としてスパイラル状をしているコイル型のもの)、カーボンナノビーズ(中心にチューブを有し、これがアモルファスカーボン等からなる球状のビーズを貫通した形状のもの)、カップスタック型ナノチューブ、カーボンナノホーンやアモルファスカーボンで外周を覆われたカーボンナノチューブ等、厳密にチューブ形状をしていないものも、本発明においてカーボンナノチューブとして用いることができる。 Further, (those from one end of the horn type which is continuously expanded to the other end) the carbon nanohorn is a variant of the single-walled carbon nanotubes, coil has a spiral shape as a whole carbon nano coils ( of the type), it has a tube the carbon nano beads (center, which is a shape that penetrates the spherical bead made of amorphous carbon, etc.), cup-stacked nanotube, carbon nanotube covered an outer periphery with a carbon nanohorn or amorphous carbon etc., exactly even those not exposed to the tube shape can be used as the carbon nanotube in the present invention.

さらに、カーボンナノチューブ中に金属等が内包されている金属内包ナノチューブ、フラーレンまたは金属内包フラーレンがカーボンナノチューブ中に内包されるピーポッドナノチューブ等、何らかの物質をカーボンナノチューブ中に内包したカーボンナノチューブも、本発明においてカーボンナノチューブとして用いることができる。 Furthermore, metal-encapsulated nanotubes metal or the like is encapsulated in carbon nanotubes, peapod nanotube etc. fullerene or metal-containing fullerene is encapsulated in carbon nanotubes, also carbon nanotubes containing any substance in the carbon nanotube, in the present invention it can be used as the carbon nanotubes.

以上のように、本発明においては、一般的なカーボンナノチューブのほか、その変種や、種々の修飾が為されたカーボンナノチューブ等、いずれの形態のカーボンナノチューブでも、その反応性から見て問題なく使用することができる。 As described above, used in the present invention, in addition to common carbon nanotubes, variants thereof and, like various carbon nanotubes modifications have been made, in the carbon nanotube any form, without a problem in terms of reactivity can do. したがって、本発明における「カーボンナノチューブ」には、これらのものが全て、その概念に含まれる。 Therefore, the "carbon nanotube" in the present invention, these things are all included in the concept.

これらカーボンナノチューブの合成は、従来から公知のアーク放電法、レーザーアブレーション法、CVD法のいずれの方法によっても行うことができ、本発明においては制限されない。 The synthesis of these carbon nanotubes are known arc discharge method conventionally, a laser ablation method, can employ any of the methods of the CVD method is not limited in the present invention. これらのうち、高純度なカーボンナノチューブが合成できるとの観点からは、磁場中でのアーク放電法が好ましい。 Among these, from the viewpoint of high purity carbon nanotubes can be synthesized, arc discharge in a magnetic field is preferred.

用いられるカーボンナノチューブの直径としては、0.3nm以上100nm以下であることが好ましい。 The diameter of carbon nanotubes used in the present invention is preferably 0.3nm or 100nm or less. カーボンナノチューブの直径が、当該範囲を超えると、合成が困難であり、コストの点で好ましくない。 The diameter of the carbon nanotube exceeds the range, synthesis is difficult and costly. カーボンナノチューブの直径のより好ましい上限としては、30nm以下である。 A more preferable upper limit of the diameter of the carbon nanotubes is 30nm or less.

一方、一般的にカーボンナノチューブの直径の下限としては、その構造から見て、0.3nm程度であるが、あまりに細すぎると合成時の収率が低くなる点で好ましくない場合もあるため、1nm以上とすることがより好ましく、10nm以上とすることがさらに好ましい。 On the other hand, the lower limit generally of carbon nanotube diameter, from a structural standpoint, but is about 0.3 nm, which is sometimes undesirable in that the lower the yield of the synthesis and too thin, 1 nm more preferably to more, still more preferably 10nm or more.

用いられるカーボンナノチューブの長さとしては、0.1μm以上100μm以下であることが好ましい。 The length of carbon nanotubes used in the present invention is preferably 0.1μm or more 100μm or less. カーボンナノチューブの長さが、当該範囲を超えると、合成が困難、もしくは、合成に特殊な方法が必要となりコストの点で好ましくなく、当該範囲未満であると、一本のカーボンナノチューブにおける架橋結合点数が少なくなる点で好ましくない。 The length of the carbon nanotube exceeds the range, synthesis difficulty, or not preferred in terms of cost requires a special method for the synthesis is less than this range, crosslinking points in a single carbon nanotube disadvantages in that becomes less. カーボンナノチューブの長さの上限としては、10μm以下であることがより好ましく、下限としては、1μm以上であることがより好ましい。 The upper limit of the length of the carbon nanotubes, more preferably 10μm or less, a more preferable lower limit is 1μm or more.

前記架橋塗布液におけるカーボンナノチューブの含有量としては、カーボンナノチューブの長さ・太さ、単層か多層か、有する官能基の種類・量、縮合剤の種類・量、溶剤やその他添加剤の有無・種類・量、等により一概には言えず、硬化後良好な塗布膜が形成される程度に高濃度であることが望まれるが、塗布適性が低下するので、あまり高くし過ぎないことが望ましい。 The content of carbon nanotubes in the cross-linking application liquid on the length and thickness of carbon nanotubes, whether single layer or multi-layer, the type and amount of functional groups having, the kind and amount of a condensing agent, the presence or absence of a solvent and other additives and type and quantity, not it may vary by such, it is desired a high concentration to the extent that after curing good coating film is formed, since the coatability is lowered, it is desirable not too much higher .

また、具体的なカーボンナノチューブの割合としては、既述の如く一概には言えないが、官能基の質量は含めないで、塗料全量に対し0.01〜10g/l程度の範囲から選択され、0.1〜5g/l程度の範囲が好ましく、0.5〜1.5g/l程度の範囲がより好ましい。 As the percentage of specific carbon nanotubes, it can not be said sweepingly as described above, not including the mass of the functional groups, to paint the total amount selected from the range of about 0.01 to 10 g / l, preferably in the range of about 0.1-5 g / l, and more preferably in a range of from about 0.5 to 1.5 g / l.

使用しようとするカーボンナノチューブの純度が高く無い場合には、架橋塗布液の調製前に、予め精製して、純度を高めておくことが望ましい。 When the purity of the carbon nanotube to be used is not high, before preparation of the cross-linking application liquid, and previously purified, it is desirable to raise the purity. 本発明においてこの純度は、高ければ高いほど好ましいが、具体的には90%以上であることが好ましく、95%以上であることがより好ましい。 The purity in the present invention is preferably as high as possible, preferably in particular at least 90%, and more preferably 95% or more. 純度が低いと、不純物であるアモルファスカーボンやタール等の炭素生成物に結合したカルボン酸等の官能基が結合し、カーボンナノチューブ間の架橋距離が変動してしまい、所望の特性を得られない場合があるためである。 When the purity is low, the functional groups such as carboxylic acid attached to the carbon product such as amorphous carbon and tar is attached, when crosslinking the distance between carbon nanotubes fluctuates, it can not be obtained the desired properties This is because there is. カーボンナノチューブの精製方法に特に制限はなく、従来公知の方法をいずれも採用することができる。 There is no particular restriction on the method of purifying carbon nanotubes can be employed and any known methods.

(官能基) (Functional group)
本発明において、カーボンナノチューブが有する官能基としては、カーボンナノチューブに化学的に付加させることができ、かつ、何らかの添加剤により官能基同士を反応させるものであれば、特に制限されず、如何なる官能基であっても選択することができる。 In the present invention, the functional group of the carbon nanotubes, can be chemically added to the carbon nanotubes, and, so long as it is capable of reacting with each other functional group by some additives are not particularly limited, any functional group even be able to choose. 具体的な官能基としては、−COOR、−COX、−MgX、−X(以上、Xはハロゲン)、−OR、−NR 12 、−NCO、−NCS、−COOH、−OH、−NH 2 、−SH、−SO 3 H、−R'CHOH、−CHO、−CN、−COSH、−SR、−SiR' 3 (以上、R、R 1 、R 2およびR'は、それぞれ独立に、置換または未置換の炭化水素基)等の基が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Specific functional groups, -COOR, -COX, -MgX, -X ( or, X is halogen), - OR, -NR 1 R 2, -NCO, -NCS, -COOH, -OH, -NH 2, -SH, -SO 3 H, -R'CHOH, -CHO, -CN, -COSH, -SR, -SiR '3 ( or more, R, R 1, R 2, and R', It includes groups of the hydrocarbon group), a substituted or unsubstituted, but is not limited thereto.

このうち、縮合反応では−COOR(Rは、置換または未置換の炭化水素基)、−COOH、−COX(Xはハロゲン原子)、−OH、−CHO、−NH 2から選ばれる少なくとも一つ、置換反応では−NH 2 、−X(Xはハロゲン原子)、−SH、−OH、−OSO 2 CH 3および−OSO 2 (C 64 )CH 3から選ばれる少なくとも一つ、付加反応では−OH、および−NCOから選ばれる少なくとも一つ、酸化反応では−SHが好ましい。 Among them, (in R, a substituted or unsubstituted hydrocarbon group) -COOR a condensation reaction, - COOH, -COX (X is a halogen atom), - at least one of OH, -CHO, selected from -NH 2, the substitution reaction -NH 2, -X (X is a halogen atom), - SH, -OH, at least one selected from -OSO 2 CH 3 and -OSO 2 (C 6 H 4) CH 3, in an addition reaction - OH, and at least one selected from -NCO, -SH is preferred in the oxidation reaction.

また、これらの官能基を一部に含む分子をカーボンナノチューブに結合させ、先に列挙した好ましい官能基部分で化学結合させることも可能である。 Further, a molecule, which partially contains those functional groups bound to the carbon nanotube, it is also possible to chemically bond with a preferable functional group portion exemplified above. この場合においても、カーボンナノチューブに結合させる分子量の大きい官能基は意図したように結合されているので、架橋部位の長さは制御可能となる。 In this case, since a large functional group molecular weight to be bonded to the carbon nanotubes is bonded as intended, the length of the cross-linked site becomes controllable.

官能基の導入量としては、カーボンナノチューブの長さ・太さ、単層か多層か、官能基の種類、カーボンナノチューブ構造体の用途等により異なり、一概には言えないが、1本のカーボンナノチューブに2以上の官能基が付加する程度の量とすることが、なお、カーボンナノチューブへの官能基の導入方法については、後述の[カーボンナノチューブ構造体の製造方法]の項において説明する。 The introduction amount of the functional group on the length and thickness of carbon nanotubes, whether single layer or multi-layer, the kind of functional groups, unlike the application of the carbon nanotube structure, can not be said sweepingly, one carbon nanotube that two or more functional groups are the amount that is added to the still, how functional groups are introduced into carbon nanotubes will be described in the section below [method of manufacturing a carbon nanotube structure.
得られる架橋体の強度、すなわち塗布膜の強度の観点から好ましい。 Strength of the resulting crosslinked form, i.e. from the viewpoint of the strength of the coating film.

(添加剤) (Additive)
前記架橋塗布液において添加される添加剤はカーボンナノチューブの有する前記官能基同士を反応させるものであればいずれも用いることができる。 Additives added in the cross-linking application liquid may be used, so long as the reaction of the functional groups together with the carbon nanotubes. 換言すれば、前記官能基の種類および反応の種類によって、選択し得る添加剤の種類は、ある程度限定されてくる。 In other words, the type of the kind of the functional groups and the reaction types of additives that can be selected are limited to a certain degree. また、これらの組み合わせにより、その反応による硬化条件(加熱、紫外線照射、可視光照射、自然硬化等)も、自ずと定まってくる。 Also, a combination thereof, the curing by the reaction conditions (heating, UV irradiation, visible light irradiation, air setting, etc.) as come naturally determined.

(縮合剤) (Condensing agent)
具体的に好ましい前記添加剤としては、縮合剤としては酸触媒、脱水縮合剤、たとえば硫酸、N−エチル−N'−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド、ジシクロヘキシルカルボジイミドを挙げることができ、これらからなる群より選ばれる少なくとも1つの縮合剤を選択することが好ましく、その場合、前記官能基として、選択された縮合剤により官能基同士が反応を起こし得るものを選択する。 Specific examples of the preferable additive, an acid catalyst as a condensing agent, dehydrating condensing agent, such as sulfuric acid, N- ethyl -N '- (3- dimethylaminopropyl) carbodiimide, can be mentioned dicyclohexylcarbodiimide, these it is preferable to select at least one condensing agent chosen from the group consisting, in which case, as the functional group, together functional groups are selected that is capable of undergoing a reaction by the selected condensing agent.

(塩基) (base)
前記架橋塗布液において置換反応に必須成分である塩基はヒドロキシル基の酸性度に応じて任意の塩基を選択すればよい。 Wherein the base is an essential ingredient in a substitution reaction in the cross-linking application liquid may be selected and any base in accordance with the acidity of hydroxyl groups.
具体的に好ましい前記塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ピリジン、ナトリウムエトキシド等を挙げることができ、これらからなる群より選ばれる少なくとも1つの塩基を選択することが好ましくその場合、前記官能基として、選択された塩基により官能基同士が置換反応を起こし得るものを選択する。 Specific examples of the preferable base include sodium hydroxide, potassium hydroxide, pyridine, sodium ethoxide or the like can be cited, and if it is the preferable to select at least one base selected from the group consisting, wherein as a functional group, together functional groups are selected that is capable of undergoing a substitution reaction with the selected base.

特に、既述の好ましい前記官能基として例示された群より、それぞれ少なくとも2つの官能基が相互に反応を起こし得る組み合わせとなるように選択することが好ましい。 In particular, from the exemplified groups as the preferred of the functional groups described above, it is preferable that at least two functional groups each selected to be a combination capable of undergoing reaction with each other. 下記表1に、カーボンナノチューブの有する官能基と、それに対応した反応名を列挙する。 Table 1 below lists the functional group of the carbon nanotubes, the reaction name corresponding thereto.
付加反応については、必ずしも添加剤は必要としない。 The addition reaction does not require necessarily additive. 酸化反応についても、必ずしも添加剤は必要ないが、酸化反応促進剤を添加する方が好ましい。 The oxidation reaction also not necessarily additive required, it is preferable to add an oxidation reaction accelerator. 具体的には、ヨウ素を挙げることができる。 Specifically, an iodine.

前記架橋塗布液における添加剤の含有量としては、添加剤の種類は勿論、カーボンナノチューブの長さ・太さ、単層か多層か、有する官能基の種類・量、溶剤やその他添加剤の有無・種類・量、等により一概には言えない。 The content of additives in the cross-linking application liquid, types of additives, of course, length and thickness of carbon nanotubes, whether single layer or multi-layer, the type and amount of functional groups having, whether solvent and other additives and type and quantity, not it may vary by such.

(その他の添加剤) (Other Additives)
前記架橋塗布液においては、溶剤、粘度調整剤、分散剤、架橋促進剤等の各種添加剤が含まれていてもよい。 Wherein in the cross-linking application liquid, solvent, viscosity modifier, a dispersant, may contain various additives such as crosslinking accelerator. 使用可能な溶剤としては、特に制限は無く、用いる添加剤の種類に応じて選択すればよい。 A solvent that can be employed is not particularly limited and may be selected depending on the type of additive used. 具体的には、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−プロパノール、ブタノール、メチルエチルケトン、トルエン、ベンゼン、アセトン、クロロホルム、塩化メチレン、アセトニトリル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン(THF)、ジメチルホルムアミド等の有機溶剤や水、酸水溶液、アルカリ水溶液等が挙げられる。 Specifically, methanol, ethanol, isopropanol, n- propanol, butanol, methyl ethyl ketone, toluene, benzene, acetone, chloroform, methylene chloride, acetonitrile, diethyl ether, tetrahydrofuran (THF), an organic solvent or water such as dimethyl formamide, acids aqueous alkali solution and the like. かかる溶剤の添加量としては、塗布適性を考慮して適宜設定すればよいが、特に制限は無い。 The amount of such solvents, may be appropriately determined in consideration of the coating applicability, it is not particularly limited.

粘度調整剤も、前記縮合剤のみでは塗布適性が十分で無い場合に添加する。 Viscosity modifiers also the condensing agent alone is added to the case where the coating applicability is insufficient. 使用可能な溶剤としては、特に制限は無く、用いる添加剤の種類に応じて選択すればよい。 A solvent that can be employed is not particularly limited and may be selected depending on the type of additive used. 具体的には、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−プロパノール、ブタノール、メチルエチルケトン、トルエン、ベンゼン、アセトン、クロロホルム、塩化メチレン、アセトニトリル、ジエチルエーテル、THF等が挙げられる。 Specifically, methanol, ethanol, isopropanol, n- propanol, butanol, methyl ethyl ketone, toluene, benzene, acetone, chloroform, methylene chloride, acetonitrile, diethyl ether, THF, and the like.

これら粘度調整剤の中には、その添加量によっては溶剤としての機能を有するものがあるが、両者を明確に区別することに意義は無い。 Among these viscosity modifiers, although depending on the amount have a function as a solvent, there is no significance to clearly distinguish between the two. かかる粘度調整剤の添加量としては、塗布適性を考慮して適宜設定すればよいが、特に制限は無い。 The added amount of such a viscosity modifier may be appropriately determined in consideration of the coating applicability, it is not particularly limited.

分散剤は、塗料液中でのカーボンナノチューブないし添加剤の分散安定性を保持するために添加するものであり、従来公知の各種界面活性剤、水溶性有機溶剤、水、酸水溶液やアルカリ水溶液等が使用できる。 Dispersants are added in order to maintain the dispersion stability of the carbon nanotubes or the additive in the coating solution, various known surface active agents, water-soluble organic solvent, water, aqueous acid solution and an alkali solution or the like There can be used. ただし、本発明の塗料の成分は、それ自体分散安定性が高いため、分散剤は必ずしも必要ではない。 However, components of the coating composition of the present invention, it has high dispersion stability by themselves, a dispersant is not always necessary. また、形成後の塗布膜の用途によっては、塗布膜に分散剤等の不純物が含まれないことが望まれる場合もあり、その場合には勿論、分散剤は、添加しないか、極力少ない量のみしか添加しない。 Also, depending on the application after the formation of the coating film, there may not be included impurities such as a dispersant in the coating film is desired, of course in that case, the dispersing agent, or not added, the amount as small as possible only only added.

(架橋塗布液の調製方法) (A process for the preparation of the cross-linking application solution)
次に、架橋塗布液の調製方法について説明する。 Next, a method preparing the cross-linking application liquid.
前記架橋塗布液は、官能基を有するカーボンナノチューブに、前記官能基同士を化学結合させる添加剤を混合することで調製される(混合工程)。 The cross-linking application liquid, the carbon nanotubes having functional groups, are prepared by mixing an additive for chemically bonding the functional groups together (mixing step). 当該混合工程に先立ち、カーボンナノチューブに官能基を導入する付加工程を含んでもよい。 Prior to the mixing step, it may include additional step of introducing a functional group into a carbon nanotube.

官能基を有するカーボンナノチューブを出発原料とすれば、混合工程の操作のみを行えばよいし、通常のカーボンナノチューブそのものを出発原料とすれば、付加工程から操作を行えばよい。 If carbon nanotubes having functional groups as a starting material, may be performed an operation of mixing step only, the conventional carbon nanotubes themselves be used as a starting material, may be performed an operation from the addition step.
前記付加工程は、カーボンナノチューブに所望の官能基を導入する工程である。 The addition step is a step of introducing desired functional groups into carbon nanotubes. 官能基の種類によって導入方法が異なり、一概には言えない。 Unlike the introduction method depending on the type of functional groups, not be unconditionally. 直接的に所望の官能基を付加させてもよいが、一旦、付加が容易な官能基を導入した上で、その官能基ないしその一部を置換したり、その官能基に他の官能基を付加させたり等の操作を行い、目的の官能基としても構わない。 It may be directly added to the desired functional groups, but once on the addition was introduced easy functional groups, or to replace the functional group or a part thereof, the other functional groups in the functional group It does such or to added, may be used as desired functional group.
また、カーボンナノチューブにメカノケミカルな力を与えて、カーボンナノチューブ表面のグラフェンシートをごく一部破壊ないし変性させて、そこに各種官能基を導入する方法もある。 Further, there is to apply a mechanochemical force to a carbon nanotube, by a small portion broken or modified graphene sheets of the carbon nanotube surface, a method of introducing therein various functional groups.

また、製造時点から表面に欠陥を多く有する、カップスタック型のカーボンナノチューブや気相成長法により生成されるカーボンナノチューブを用いると、官能基を比較的容易に導入できる。 , Which have many defects on the surface upon manufacture, and carbon nanotubes that are formed by a cup-stacked carbon nanotubes and vapor deposition method, relatively easy to introduce functional groups. しかし、グラフェンシート構造が完全である方が、カーボンナノチューブの特性を有効に得られるとともに、特性もコントロールしやすいため、マルチウォールカーボンナノチューブを用いて、最外層に適度な欠陥を形成して官能基を結合し架橋させる一方で、構造欠陥の少ない内層をカーボンナノチューブの特性を発揮させる層として利用することが特に好ましい。 However, it graphene sheet structure is completely effectively and are obtained the characteristics of carbon nanotubes, since the characteristics easier to control, by using a multi-wall carbon nanotubes, the functional groups to form a moderate defect in the outermost layer while to combine crosslinked, it is particularly preferable to use small inner structural defects as a layer to exhibit properties of the carbon nanotubes.

付加工程の操作としては、特に制限は無く、公知のあらゆる方法を用いて構わない。 The operation of addition step is not particularly limited, but any known method can be employed. その他、特許文献1に各種方法が記載されており、目的に応じて、本発明においても利用することができる。 Other describes a variety of ways in Patent Document 1, it is possible according to the purpose, also be used in the present invention.
前記官能基の中でも、特に好適な−COOHを導入する方法について説明する。 Among the functional groups, a method for introducing a particularly preferred -COOH.

カーボンナノチューブにカルボキシル基を導入するには、酸化作用を有する酸とともに還流すればよい。 To introduce the carboxyl group into carbon nanotubes are refluxed together with an acid having an oxidizing effect. この操作は比較的容易であり、しかも反応性に富むカルボキシル基を付加することができるため、好ましい。 This operation is relatively easy and it is possible to add a carboxyl group rich in reactivity, preferred. 当該操作について、簡単に説明する。 For the operation will be briefly described.

酸化作用を有する酸としては、濃硝酸、過酸化水素水、硫酸と硝酸の混合液、王水等が挙げられる。 Examples of the acid having an oxidizing effect, concentrated nitric acid, hydrogen peroxide, a mixed solution of sulfuric acid and nitric acid, and aqua regia. 特に濃硝酸を用いる場合には、その濃度としては、5質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましい。 In particular, when concentrated nitric acid is used its concentration is preferably at least 5 mass%, more preferably at least 60 wt%.

還流は、常法にて行えばよいが、その温度としては、使用する酸の沸点付近が好ましい。 Reflux, may be performed in a conventional manner, as the temperature, near the boiling point of the acid used is preferred. 例えば、濃硝酸では120〜130℃の範囲が好ましい。 For example, a range of 120 to 130 ° C. in concentrated nitric acid is preferred. また、還流の時間としては、30分〜20時間の範囲が好ましく、1時間〜8時間の範囲がより好ましい。 Further, a reflux time period is preferably in the range of 30 minutes to 20 hours, range from 1 hour to 8 hours is more preferable.

還流の後の反応液には、カルボキシル基が付加したカーボンナノチューブ(カーボンナノチューブカルボン酸)が生成しており、室温まで冷却し、必要に応じて分離操作ないし洗浄を行うことで、目的のカーボンナノチューブカルボン酸(官能基として−COOHを有するカーボンナノチューブ)が得られる。 To the reaction solution after refluxing, the carbon nanotubes to which carboxyl groups are attached (carbon nanotube carboxylic acid) has been generated, then cooled to room temperature, by performing separation operation or washing as necessary, carbon nanotubes purposes carboxylic acid (carbon nanotubes having -COOH as a functional group) is obtained.

前記混合工程は、官能基(−COOH)を有するカーボンナノチューブに、前記官能基同士を脱水縮合させる縮合剤を混合し、架橋塗布液を調製する工程である。 The mixing step, the carbon nanotubes having functional group (-COOH), a said functional group with each other by mixing condensing agent to dehydration condensation, a process of preparing a crosslinked coating solution. 混合工程においては、官能基を有するカーボンナノチューブおよび縮合剤のほか、既述の[カーボンナノチューブ構造体]の項で説明したその他の成分も混合する。 In the mixing step, addition of the carbon nanotubes and a condensing agent having a functional group, also mixed other components described in the section [Carbon Nanotube Structure] described above. そして、好ましくは、塗布適性を考慮して溶剤や粘度調整剤の添加量を調整することで、塗布直前の架橋塗布液を調製する。 And, preferably, in consideration of the coating applicability by adjusting an amount of a solvent or a viscosity modifier to prepare a cross-linking application liquid just before coating.

混合に際しては、単にスパチュラで攪拌したり、攪拌羽式の攪拌機、マグネチックスターラーあるいは攪拌ポンプで攪拌するのみでも構わないが、より均一にカーボンナノチューブを分散させて、保存安定性を高めたり、カーボンナノチューブの架橋による網目構造を全体にくまなく張り巡らせるには、超音波分散機やホモジナイザーなどで強力に分散させても構わない。 At the time of mixing, or merely stirred with a spatula, stirring blade type agitator, but may be merely by stirring with a magnetic stirrer or stirring pump, more uniformly disperse the carbon nanotubes to enhance storage stability, carbon nanotubes fully extending a network structure by crosslinking, may be strongly dispersed by an ultrasonic disperser or a homogenizer. ただし、ホモジナイザーなどのように、攪拌のせん断力の強い攪拌装置を用いる場合、含まれるカーボンナノチューブを切断してしまったり、傷付けてしまったりする虞があるので、極短い時間行えばよい。 However, such as a homogenizer, when using a stirring device with a strong shear force of stirring, or accidentally cut the carbon nanotubes contained, there is a risk of or worse damage may be performed very short time.

以上説明した架橋塗布液を、前記基体の表面に対して供給あるいは塗布し、硬化することにより、カーボンナノチューブ構造体層が形成される。 Above description, crosslinked coating solution was supplied or applied to the surface of the substrate, by curing, the carbon nanotube structure layer is formed. 塗布方法や硬化方法は、後述の[カーボンナノチューブ構造体の製造方法]の項で詳述する。 Coating method and curing method are described in detail in the section below [method of manufacturing a carbon nanotube structure.

本発明におけるカーボンナノチューブ構造体層は、カーボンナノチューブが、少なくともその一端がそれぞれ異なるカーボンナノチューブに結合された複数の官能基同士の化学結合により形成された架橋部位を介して、ネットワーク化された状態となっている。 Carbon nanotube structure layer in the present invention, carbon nanotubes, and a state of at least one end each via a different plurality coupled to the carbon nanotube functional group crosslinking sites formed by chemically bonded together, which is networked going on. 詳しくは、該カーボンナノチューブ構造体層は、マトリックス状に縮合したものとなり、カーボンナノチューブ同士が架橋部分を介して接続しており、電子やホールの高い伝送特性といったカーボンナノチューブ自身が有する特徴を存分に発揮することができる。 In detail, the carbon nanotube structure layer is formed as fused in a matrix, fully between the carbon nanotubes are connected via a bridge portion, the features having an electron or a carbon nanotube itself such as high transmission characteristics Hall it can be exhibited in. すなわち、当該カーボンナノチューブ構造体層は、カーボンナノチューブ相互が緊密に接続しており、しかも他の結着剤等を含まないことから、実質的にカーボンナノチューブのみからなるため、カーボンナノチューブが有する本来の特性を利用できるようになる。 In other words, the carbon nanotube structure layer has carbon nanotubes mutually closely connected, yet contains no other binders and the like, to become substantially only of carbon nanotubes, the original having carbon nanotubes It will be able to use the property.

本発明におけるカーボンナノチューブ構造体層の厚みとしては、用途に応じて、極薄いものから厚めのものまで、幅広く選択することができる。 The thickness of the carbon nanotube structure layer in the present invention, depending on the application, from being very thin to being thick, can be widely selected. 使用する前記架橋塗布液中のカーボンナノチューブの含有量を下げ(単純には、薄めることにより粘度を下げ)、これを薄膜状に塗布すれば極薄い塗布膜となり、同様にカーボンナノチューブの含有量を上げれば厚めの塗布膜となる。 Lowering the content of the carbon nanotubes in the cross-linking application liquid used (The simple, lowering the viscosity by diluting), which becomes a very thin coating film when applied in a thin film form, as well as the content of carbon nanotubes a thick coating film by raising. さらに、塗布を繰返せば、より一層厚膜の塗布膜を得ることもできる。 Furthermore, repeating the coating, it can be obtained a coating film of more thick film. 極薄い塗布膜としては、10nm程度の厚みから十分に可能であり、重ね塗りにより上限無く厚い塗布膜を形成することが可能である。 The very thin coating film is sufficiently possible from 10nm thickness of about, it is possible to form the upper limit without thick coating film by recoating. 一回の塗布で可能な厚膜としては、2μm程度である。 The thick film can be in a single coating, it is about 2 [mu] m. また、含有量などを調整した架橋塗布液を型に注入し、結合させることで所望の形状にすることも可能である。 Further, by injecting the cross-linking application liquid prepared by adjusting the content of the mold, it is possible to a desired shape by binding.

前記カーボンナノチューブ構造体層において、前記カーボンナノチューブ同士が架橋する部位、すなわち、前記カーボンナノチューブが有する前記官能基同士の反応による架橋部位は、前記官能基の反応後の結合体で連結した架橋構造となっている。 In the carbon nanotube structure layer, a site where the carbon nanotubes mutually cross-linking, i.e., crosslinking sites by reaction between the functional groups of the carbon nanotubes having the crosslinking structure linked with the conjugate after the reaction of the functional groups going on.

官能基同士を反応させて架橋部位を形成しているため、カーボンナノチューブ構造体中のカーボンナノチューブの実質的な密度を高めることができる。 Since the functional groups to each other were reacted to form the cross-linked sites, it can increase the actual density of the carbon nanotubes in the carbon nanotube structure. さらに官能基のサイズを小さくすれば、電気的にも物理的にも極めて近接した状態に、カーボンナノチューブ相互の間隔を構成することができ、カーボンナノチューブ単体の特性を引き出しやすくなる。 Further, reducing the size of the functional group, the state electrically and physically and in close proximity, it is possible to configure the gap between the carbon nanotubes mutually easily pull out the characteristics of a single carbon nanotube. ナノチューブ構造体層におけるカーボンナノチューブ同士が架橋する架橋部位が、官能基の化学結合であるため、構造体が主として同一の架橋構造となる。 Crosslinking sites between carbon nanotubes in the nanotube structure layer is crosslinked, since a chemical bond functional groups, the structure is the same cross-linking structure mainly. なお、ここで言う「主として同一」とは、架橋部位の全てが同一の架橋構造となる場合は勿論のこと、架橋部位全体に対して官能基同士の化学結合による架橋構造が、主体的となる場合も含む概念とする。 Here, the "mainly identical", all cross-linked sites is of course if the same cross-linking structure, crosslinked structure by chemical bonding of the functional groups for the entire cross-linked sites is a subjective also a concept that includes case.

このように、カーボンナノチューブ同士が架橋する架橋部位が、主として同一の架橋構造のカーボンナノチューブ構造体層であれば、カーボンナノチューブの均一なネットワークを所望の状態に形成することができ、電気的ないし物理的特性を、均質で良好、さらには期待した特性もしくは高い再現性をもって構成することができる。 Thus, crosslinking sites between carbon nanotubes crosslinking, if largely carbon nanotube structure layer of the same cross-linking structure, it is possible to form a uniform network of carbon nanotubes in a desired state, electrical or physical the properties, homogeneous good, yet can be constructed with the expected characteristics or high reproducibility.

以上説明したように、本発明のカーボンナノチューブ構造体は、カーボンナノチューブ構造体層が、複数のカーボンナノチューブが複数の架橋部位を介して網目構造の状態となった状態で形成されているので、単なるカーボンナノチューブの分散膜のように、カーボンナノチューブ同士の接触状態並びに配置状態が不安定になることがなく、特性が均質なカーボンのチューブ構造体を実現できる。 As described above, the carbon nanotube structure of the present invention, the carbon nanotube structure layer, a plurality of carbon nanotubes are formed in a state of the state of the network structure via multiple cross-linked sites, just as in the dispersion film of carbon nanotubes, without contact state and arrangement state becomes unstable between the carbon nanotube characteristics can be realized tube structure homogeneous carbon. さらに、カーボンナノチューブ構造体層のパターン形成の自由度も高いので、構造体として多様な形状とすることができ、多様な用途に用いることができる。 Moreover, since a higher degree of freedom in patterning the carbon nanotube structure layer can be formed in various shapes as a structure can be used for a variety of applications.

なお、パターニングされたカーボンナノチューブ構造体層の上層として、保護層やその他の各種機能層を設けることもできる。 As the upper layer of the patterned carbon nanotube structure layer may be provided with a protective layer or other various functional layers. 前記カーボンナノチューブ構造体層の上層として、保護層を設けることにより、架橋したカーボンナノチューブのネットワークであるカーボンナノチューブ構造体層をより強固に基体表面に保持し、外力から保護することができる。 Wherein as the upper layer of the carbon nanotube structure layer, by providing the protective layer, retains the carbon nanotube structure layer as a network of cross-linked carbon nanotubes more firmly substrate surface, it can be protected from an external force. この保護層には、[カーボンナノチューブ構造体の製造方法]の項にて説明するレジスト層を、そのまま除去せずに残して、利用することもできる。 The protective layer, a resist layer to be described in the section of the method of manufacturing a carbon nanotube structure, leaving without removing it, can also be utilized. 勿論、前記所望の形状に応じたパターン以外の領域も含めて全面をカバーする保護層を新たに設けることも有効である。 Of course, it is also effective to provide a new protective layer covering the entire surface, including the region other than a pattern corresponding to the desired shape. かかる保護層を構成する材料としては、従来公知の各種樹脂材料や無機材料を問題なく、目的に応じて用いることができる。 As a material constituting such a protective layer, without any problem conventionally known various resin materials and inorganic materials can be used depending on the purpose.

さらに、前記カーボンナノチューブ構造体層を、何らかの機能層を介して積層することもできる。 Further, the carbon nanotube structure layer can be laminated through some function layer. 前記機能層として絶縁層を形成し、各カーボンナノチューブ構造体層のパターンを適切なものとし、それらカーボンナノチューブ構造体層を層間で適宜接続することにより、高集積されたデバイスを作製することも可能である。 Wherein an insulating layer is formed as the functional layer, the pattern of each carbon nanotube structure layer and appropriate, by properly connecting an interlayer their carbon nanotube structure layer, it is also possible to produce a highly integrated devices it is. この際の層間の接続には、別途カーボンナノチューブ構造体層を設けても、他のカーボンナノチューブを用いてそれ自体を配線としても、金属膜を用いる等全く他の方法による配線としても構わない。 In the inter-connection at this time be provided separately carbon nanotube structure layer, also as a wiring itself using other carbon nanotubes, it may be quite wiring by other methods such as using a metal film.

また、既述の通り、前記基体を可撓性ないし柔軟性を有する基板とすることもできる。 Further, as described previously, it may be a substrate having plasticity or flexibility of the substrate. 前記基体を可撓性ないし柔軟性を有する基板とすることで、構造体全体としてのフレキシビリティーが向上し、設置場所等の使用環境の自由度が格段に広がる。 By a substrate having flexibility or softness said substrate, and improved flexibility of the overall structure, the degree of freedom in use environments such as the installation location is dramatically widened.

また、このような可撓性ないし柔軟性を有する基板を用いたカーボンナノチューブ構造体を用いて装置を構成する場合には、装置における多様な配置や形状に適応するので高い実装性を持ったカーボンナノチューブ構造体として利用することが可能となる。 Carbon addition, when configuring the device using a carbon nanotube structure using a substrate having such a flexibility or softness is with high mountability because it adapts to various arrangements and shapes in the device it is possible to use as nanotube structure.

以上説明した本発明のカーボンナノチューブ構造体の具体的な形状等は、次の[カーボンナノチューブ構造体の製造方法]の項や実施例の項で明らかにする。 Specific shape of the carbon nanotube structure of the present invention described above will be made clear in the section section and embodiments of the following [method of manufacturing a carbon nanotube structure. 勿論、後述する構成はあくまでも例示であり、本発明のカーボンナノチューブ構造体の具体的な態様は、これらに限定されるものではない。 Of course, the configuration will be described later are merely illustrative, specific embodiments of the carbon nanotube structure of the present invention is not limited thereto.

[カーボンナノチューブ構造体の製造方法] [Method of manufacturing a carbon nanotube structure]
本発明のカーボンナノチューブ構造体の製造方法は、上記本発明のカーボンナノチューブ構造体を製造するのに適した方法である。 Method of manufacturing a carbon nanotube structure of the present invention is a method suitable for manufacturing a carbon nanotube structure of the present invention. 具体的には、(A)基体の表面に、官能基を有するカーボンナノチューブ、および、必要に応じて、前記官能基同士を結合させる添加剤を含む溶液(架橋塗布液)を供給する供給工程と、(B)官能基同士を結合させて、前記複数のカーボンナノチューブが相互に架橋した網目構造を構成するカーボンナノチューブ構造体層を形成する架橋工程とを含む。 More specifically, the surface of (A) a substrate, carbon nanotubes having functional groups, and, optionally, a supply step of supplying a solution (cross-linking application liquid) containing an additive for bonding the functional groups to each other , and a cross-linking step of forming a (B) by bonding the functional groups together, the carbon nanotube structure layer constituting a mesh structure in which plural carbon nanotubes are mutually cross-link.
さらに、(C)前記カーボンナノチューブ構造体層を所望の形状に応じたパターンにパターニングするパターニング工程等、他の工程を含めてもよい。 Furthermore, it may be included patterning process or the like, other step of patterning the pattern corresponding to the desired shape (C) of the carbon nanotube structure layer.

(A)供給工程 本発明において、「供給工程」とは、前記基体の表面に、官能基を有するカーボンナノチューブ、および、必要に応じて、前記官能基を結合させる添加剤を含む溶液(架橋塗布液)を供給する工程である。 (A) in the supplying step the present invention, the "supplying step" on the surface of the substrate, the carbon nanotubes having functional groups, and, if necessary, a solution containing an additive for bonding the functional groups (cross-linking application liquid) is a step of supplying a. なお、供給工程で前記架橋塗布液を供給すべき領域は、前記所望の領域を全て含んでさえいればよく、前記基体の表面の全面に供給しなければならないわけではない。 The region to be supplied with the cross-linking application liquid in the supplying step, the desired well as long include all areas, but does not have to be supplied to the entire surface of the substrate.

当該供給方法に制限はなく、架橋塗布液を流し込んだり、液滴を垂らしたり、カーボンナノチューブ構造体を層状に形成する場合には、それをスキージで塗り広げたりする方法から、一般的な塗布方法まで、幅広くいずれの方法も採用することができる。 There is no limitation to the supply method, Dari pouring crosslinked coating solution, when or hanging droplets, the carbon nanotube structure is formed in layers from methods or spread with a squeegee or a general coating method to, a wide range of any of these methods can also be employed. 一般的な塗布方法としては、スピンコート法、ワイヤーバーコート法、キャストコート法、ロールコート法、刷毛塗り法、浸漬塗布法、スプレー塗布法、カーテンコート法等が挙げられる。 Examples of common application methods include spin coating, wire bar coating method, cast coating method, roll coating method, brush coating method, dip coating method, spray coating method, a curtain coating method.
なお、基体、官能基を有するカーボンナノチューブ、添加剤並びに架橋塗布液の内容については、[カーボンナノチューブ構造体]の項で説明した通りである。 Incidentally, the substrate, the carbon nanotubes having functional groups, the content of additives and cross-linking application liquid are as described in the section [Carbon Nanotube Structure].

(B)架橋工程 本発明において、「架橋工程」とは、供給後の前記架橋塗布液を、少なくとも一部がカーボンナノチューブに結合した官能基同士を結合させることで硬化して、前記複数のカーボンナノチューブが相互に架橋した網目構造を構成するカーボンナノチューブ構造体層を形成する工程である。 (B) Crosslinking Step In the present invention, the term "crosslinking step", the cross-linking application solution after the supply, and cured by binding a functional group to each other at least partially bonded to the carbon nanotubes, wherein the plurality of carbon nanotube is a step of forming a carbon nanotube structure layer constituting a crosslinked network structure to each other. なお、架橋工程で前記架橋塗布液を硬化して、カーボンナノチューブ構造体層を形成すべき領域は、前記所望の領域を全て含んでさえいればよく、前記基体の表面に供給された前記架橋塗布液を全て硬化しなければならないわけではない。 Incidentally, by curing the cross-linking application liquid in the crosslinking step, the region to form the carbon nanotube structure layer may be placed even include all the desired region, the cross-linking application supplied to the surface of the substrate It does not have to cure all of the liquid.

架橋工程における操作は、結合させる前記官能基の組み合わせに応じて、自ずと決まってくる。 Operation in the crosslinking step, depending on the combination of the functional group to be bonded, coming naturally determined. 例えば、前掲の表1に示す通りである。 For example, as shown in Table 1 above. 熱硬化性の組み合わせであれば、各種ヒータ等により加熱すればよいし、紫外線硬化性の組み合わせであれば、紫外線ランプで照射したり、日光下に放置しておけばよい。 If a combination of thermosetting, may be heated by various heaters or the like, as long as it is a combination of UV curable, or irradiated with an ultraviolet lamp, may be left under the sun. 勿論、自然硬化性の組み合わせであれば、そのまま放置しておけば十分であり、この「放置」も本発明における架橋工程で行われ得るひとつの操作と解される。 If a combination of self-curing, it is sufficient if as it is allowed to stand, be understood as the "left" is also one of the operations that may be carried out in the crosslinking step in the present invention.

官能基−COOHが付加したカーボンナノチューブ同士の縮合の場合には、加熱による硬化(脱水縮合反応によるポリエステル化)が行われる。 In the case of condensation between the carbon nanotubes functional groups -COOH are attached are cured by heating (polyesterification by a dehydration condensation reaction) is carried out. そして、かかる反応が複数多元的に進行し、カーボンナノチューブが架橋していき、最終的にカーボンナノチューブが相互に接続してネットワーク状となったカーボンナノチューブ構造体層が形成される。 Then, the reaction progresses multilaterally, the carbon nanotubes are cross-finally carbon nanotube carbon nanotube structure layer became network structure connected to each other is formed.

上記の組み合わせの場合に好ましい条件について例示すると、加熱温度としては、具体的には50〜500℃の範囲が好ましく、150〜200℃の範囲がより好ましい。 To illustrate the preferred conditions in the case of combination of the above, the heating temperature is specifically preferably in the range of 50 to 500 ° C., more preferably in the range of 150 to 200 ° C.. また、この組み合わせにおける加熱時間としては、具体的には1分〜10時間の範囲が好ましく、1〜2時間の範囲がより好ましい。 Further, as the heating time in this combination is specifically preferably in the range of 1 minute to 10 hours, more preferably in the range of 1 to 2 hours.

(C)パターニング工程 本発明において、「パターニング工程」とは、前記カーボンナノチューブ構造体層を所望の形状に応じたパターンにパターニングする工程である。 (C) Patterning Step In the present invention, the "patterning step" is a step of patterning the carbon nanotube structure layer into a pattern corresponding to a desired shape. 図2(e)に、当該(C)パターニング工程を経た後の基体表面の状態を表す模式断面図を示す。 In FIG. 2 (e), a schematic sectional view showing a state of the surface of the base body after the (C) Patterning Step. パターニング工程の操作に特に制限はないが、好適なものとして、以下(C−A)および(C−B)の2つの態様を挙げることができる。 There is no particular limitation on the operation of the patterning process, as suitable, mention may be made of two embodiments of the following (C-A) and (C-B).

(C−A) (C-A)
前記基体表面における前記所望の形状に応じたパターン以外の領域のカーボンナノチューブ構造体層に、ドライエッチングを行うことで、当該領域のカーボンナノチューブ構造体層を除去し、前記カーボンナノチューブ構造体層を前記所望の形状に応じたパターンにパターニングする工程である態様。 The carbon nanotube structure layer in a region other than a pattern corresponding to the desired shape in the substrate surface, by performing dry etching to remove the carbon nanotube structure layer of the area, said the carbon nanotube structure layer embodiment is a step of patterning the pattern corresponding to the desired shape.

ドライエッチングを行うことで、前記所望の形状に応じたパターンにパターニングするということは、結局は、前記基体表面における前記パターン以外の領域の前記カーボンナノチューブ構造体層に、ラジカル等を照射することを意味する。 By performing the dry etching, the fact is patterned in a pattern corresponding to the desired shape, eventually, in the carbon nanotube structure layer in a region other than the pattern in the substrate surface, the irradiation with radicals or the like means. そして、その手法としては、直接前記パターン以外の領域の前記カーボンナノチューブ構造体層にラジカル等を照射する方式(C−A−1)と、前記パターン以外の領域をレジスト層で被覆した上で、前記基体表面(勿論、前記カーボンナノチューブ構造体層およびレジスト層が形成された側)の全面にラジカル等を照射する方式(C−A−2)が挙げられる。 And, examples of the method, a method of irradiating a radical such as the carbon nanotube structure layer in a region other than the pattern is directly (C-A-1), on which covers the region other than the pattern in the resist layer, the surface of the base body (of course, the carbon nanotube structure layer and the resist layer are formed side) method of irradiating a radical such as (C-a-2) and the like on the entire surface of the.

(C−A−1) (C-A-1)
直接前記パターン以外の領域の前記カーボンナノチューブ構造体層にラジカル等を照射する方式とは、詳しくは、本パターニング工程が、前記基体表面における前記所望の形状に応じたパターン以外の領域のカーボンナノチューブ構造体層に、ガス分子のイオンをイオンビームにより選択的に照射することで、当該領域のカーボンナノチューブ構造体層を除去し、前記カーボンナノチューブ構造体層を前記所望の形状に応じたパターンにパターニングする態様である。 The method of irradiating a radical such as the carbon nanotube structure layer other than direct the pattern region, specifically, the patterning step, the carbon nanotube structure in a region other than a pattern corresponding to the desired shape in the substrate surface the body layer, ions of gas molecules to selectively irradiated by the ion beam, thus removing the carbon nanotube structure layer of the region, patterning the carbon nanotube structure layer into a pattern corresponding to the desired shape it is an aspect.

イオンビームによれば、数nmオーダー程度の緻密さで、選択的にガス分子のイオンを照射することができ、所望の形状に応じたパターンのパターニングが一度の操作で容易にできる点で好ましい。 According to the ion beam, in denseness of about several nm order, can be selectively irradiated with ions of gas molecules, preferably in that it can easily by operating the patterning of pattern corresponding to the desired shape once.

選択可能なガス種としては、酸素、アルゴン、窒素、二酸化炭素、六フッ化硫黄等が挙げられるが、本発明においては特に酸素が好ましい。 The selectable gas species, oxygen, argon, nitrogen, carbon dioxide, and sulfur hexafluoride, and the like, particularly oxygen is preferred in the present invention.
イオンビームとは、真空中ガス分子に電圧をかけることで加速させイオン化し、ビームとして照射する方式であり、エッチングの対象とする物質および照射精度は、使用するガスの種類により変更することができる。 The ion beam ionized by accelerated by applying a voltage to the vacuum gas molecules, a method of irradiating a beam, material and irradiation accuracy of interest of etching can be changed by the kind of gas used .

(C−A−2) (C-A-2)
前記パターン以外の領域をレジスト層で被覆した上で、前記基体表面の全面にラジカル等を照射する方式とは、詳しくは、本パターニング工程が、 On coated areas other than the pattern in the resist layer, a method of irradiating a radical such as the entire surface of the substrate surface, particularly, this patterning step,
前記基体表面における前記所望の形状に応じたパターンの領域のカーボンナノチューブ構造体層の上に、レジスト層を設けるレジスト層形成工程(C−A−2−1)と、 On the carbon nanotube structure layer in the area of ​​the pattern corresponding to the desired shape in the substrate surface, a resist layer forming step of forming a resist layer (C-A-2-1),
前記基体の前記カーボンナノチューブ構造体層およびレジスト層が積層された面に、ドライエッチングを行うことで、前記領域以外の領域で表出しているカーボンナノチューブ構造体層を除去する除去工程(C−A−2−2)と、 The surface carbon nanotube structure layer and the resist layer are laminated in the base body, by performing dry etching, removing step (C-A to remove the carbon nanotube structure layer that is exposed in a region other than the region and 2-2),
を含む態様であり、除去工程に引き続いてさらに、 A mode comprising further following the removing step,
レジスト層形成工程で設けられた前記レジスト層を剥離するレジスト層剥離工程(C−A−2−3)を含む場合もある。 Which may include resist layer peeling step (C-A-2-3) of removing the resist layer provided with a resist layer forming step.

(C−A−2−1)レジスト層形成工程 レジスト層形成工程では、前記基体表面における前記所望の形状に応じたパターンの領域のカーボンナノチューブ構造体層の上に、レジスト層を設ける。 In (C-A-2-1) resist layer forming step the resist layer forming step, on the carbon nanotube structure layer in the area of ​​the pattern corresponding to the desired shape in the substrate surface, a resist layer. 当該工程は、一般にフォトリソグラフィープロセスと称されるプロセスに従って為されるものであり、前記所望の形状に応じたパターンの領域のカーボンナノチューブ構造体層の上に直接レジスト層を設けるのではなく、図2(b)に示されるように一旦基体12のカーボンナノチューブ構造体層14が形成された表面全面にレジスト層16を形成し、前記所望の形状に応じたパターンの領域を露光して、その後、現像することで露光部以外の部位が除去され、最終的に前記所望の形状に応じたパターンの領域のカーボンナノチューブ構造体層の上にレジスト層が設けられた状態となる。 The process is generally intended to be made in accordance with a photolithography process and a process called, rather than providing directly resist layer on the desired carbon nanotube structure layer of the pattern of areas corresponding to the shape, FIG. 2 (b) in the resist layer 16 is formed so once the carbon nanotube structure layer 14 is formed over the entire surface of the substrate 12 as shown, by exposing the area of ​​the pattern corresponding to the desired shape, then, sites other than the exposed area is removed by development, a state in which the resist layer is provided on a carbon nanotube structure layer finally region of said desired pattern according to the shape.

図2(c)に、当該(C−A−2−1)レジスト層形成工程を経た後の基体表面の状態を表す模式断面図を示す。 In FIG. 2 (c), a schematic sectional view showing the state of the surface of the base body after the (C-A-2-1) resist layer forming step. なお、レジストの種類によっては、露光部以外が現像により除去され、非露光部が残存する構成の場合もある。 Depending on the type of resist, other than the exposure portion is removed by development, in some cases the configuration unexposed portion remains.
レジスト層の形成方法は、従来公知の方法で行えばよい。 Method of forming a resist layer may be performed by a conventionally known method. 具体的には、レジスト剤を基板上にスピンコーター等を使用して塗布し、加熱することでレジスト層を形成させる。 Specifically, a resist material was applied using a spin coater or the like onto a substrate to form a resist layer by heating.

レジスト層16の形成に用いる材料(レジスト剤)としては、特に制限されず、従来よりレジストの材料として用いられている各種材料をそのまま用いることができる。 The material (resist agent) used to form the resist layer 16 is not particularly limited, it is possible to use various materials used as conventionally resist material as it is. 中でも樹脂により形成する(樹脂層とする)ことが好ましい。 Among them is formed of a resin (a resin layer) is preferably. カーボンナノチューブ構造体層14は、網目状にネットワークが形成されており、多孔性の構造体であるため、例えば金属蒸着膜の様にごく表面にのみ膜が形成され孔内部まで十分に浸透しない材料によりレジスト層16を形成すると、プラズマ等を照射した際にカーボンナノチューブが十分に封止された状態(プラズマ等に晒されない状態)にできない。 Carbon nanotube structure layer 14 is reticulated and network is formed, since a porous structure, for example, does not permeate sufficiently into the inside hole film is formed only on the extreme surface as metallized film material by upon formation of the resist layer 16, can not in a state where carbon nanotubes when irradiated with plasma or the like is sufficiently sealed (state not exposed to plasma, etc.). そのため、プラズマ等が孔部を通過してレジスト層16の下層のカーボンナノチューブ構造体層14まで侵食し、プラズマ等の回り込みにより残留するカーボンナノチューブ構造体層14の外形が小さくなってしまう場合がある。 Therefore, plasma or the like is eroded until the carbon nanotube structure layer 14 of the lower resist layer 16 through the hole portion, there is a case where the outer shape of the carbon nanotube structure layer 14 remaining by diffraction of plasma or the like is reduced . この小形化を加味して、レジスト層16の外形(面積)を、前記所望の形状に応じたパターンに比して十分に大きくする手法も考えられるが、この場合はパターン同士の間隔を広くとらざるをえず、密にパターンを形成できなくなる。 In consideration of this miniaturization, the outer shape of the resist layer 16 (area), the method of sufficiently larger than the pattern corresponding to the desired shapes are contemplated, but broadly take the distance between patterns in this case forced to pictorial, it can not be formed a dense pattern.

これに対して、レジスト層16の材料として樹脂を用いることで、当該樹脂を孔内部まで浸透させることができ、プラズマ等に晒されるカーボンナノチューブを減少させることができ、結果としてカーボンナノチューブ構造体層14の高密度なパターニングが可能となる。 In contrast, by using a resin as a material of the resist layer 16, it is possible to infiltrate the resin into the inside hole, it is possible to reduce the carbon nanotubes that are exposed to plasma or the like, a carbon nanotube structure layer as a result high density patterning of 14 is possible.

当該樹脂層を主として構成する樹脂材料としては、ノボラック樹脂、ポリメチルメタクリレート、およびこれらの樹脂の混合物等を挙げることができるが、勿論これらに限定されるものではない。 As the resin material that mainly constitutes the resin layer, a novolac resin, polymethyl methacrylate, and can be exemplified mixtures of these resins, but the invention is not of course limited thereto.

レジスト層を形成するためのレジスト材料は、上記樹脂材料あるいはその前駆体と感光材料等の混合物であり、本発明では従来公知のあらゆるレジスト材料を使用しても差し支えない。 Resist layer resist material for forming the is a mixture such as the resin material or a photosensitive material precursor thereof, in the present invention no problem even by using a conventionally known any resist material. 例えば、東京応化工業製OFPR800、長瀬産業製NPR9710等を例示することができる。 For example, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co. OFPR800, it can be exemplified Nagase made NPR9710 like.

レジスト層16への露光(レジスト材料が熱硬化性の場合には加熱。その他レジスト材料の種類により適宜選択。)および現像の操作ないし条件(例えば、光源波長、露光強度、露光時間、露光量、露光時の環境条件、現像方法、現像液の種類・濃度、現像時間、現像温度、前処理や後処理の内容等)は、使用するレジスト材料に応じて、適宜選択する。 Exposure of the resist layer 16 (resist material heated in the case of thermoset. Properly selected depending on the kind of other resist materials.) And development operations or conditions (e.g., light source wavelength, exposure intensity, exposure time, exposure, environmental conditions during exposure, the development method, the type and concentration of the developing solution, the developing time, developing temperature, pre-processing and the contents of post-processing, etc.), depending on the resist material used is selected as appropriate. 市販されているレジスト材料を用いたのであれば、当該レジスト材料の取扱説明書の方法に従えばよい。 If the use of a resist material commercially available, may follow the method of operation manual of the resist material. 一般的には、取り扱いの便宜から、紫外光を用いて前記所望の形状に応じたパターン様に露光し、アルカリ現像液により現像する。 Generally, for convenience of handling, exposing patternwise in accordance with the desired shape using ultraviolet light, developed with an alkali developer. そして水洗で現像液を洗い流し、乾燥してフォトリソグラフィープロセスが完了する。 And washing away the developing solution was washed with water and dried to complete the photolithography process.

(C−A−2−2)除去工程 除去工程では、前記基体の前記カーボンナノチューブ構造体層およびレジスト層が積層された面に、ドライエッチングを行うことで、前記領域以外の領域で表出している(図2(c)を参照。カーボンナノチューブ構造体層14は、レジスト層16が除去された部分から表出している。)カーボンナノチューブ構造体層を除去する。 In (C-A-2-2) removing step removing step, the surface on which the carbon nanotube structure layer and the resist layer are laminated in the base body, by performing dry etching and exposed in a region other than the region are (see Figure 2 (c). the carbon nanotube structure layer 14, the resist layer 16 is exposed from the removed portion.) to remove the carbon nanotube structure layer. 図2(d)に、当該(C−A−2−2)除去工程を経た後の基体表面の状態を表す模式断面図を示す。 In FIG. 2 (d), a schematic sectional view showing a state of the surface of the base body after the (C-A-2-2) removing step.

除去工程の操作は、一般にドライエッチングと称される方法全般を含み、方式としては、リアクティブイオン方式などがある。 Operation of the removal step, generally comprise method called general dry etching, the method, and the like reactive ion method. 既述の(C−A−1)のイオンビームを用いる方式もドライエッチングに含まれる。 Method using an ion beam of the above (C-A-1) is also included in the dry etching.
選択可能なガス種やその他装置および操作環境等は(C−A−1)の項で述べた通りである。 Selectable gas species and other devices and operating environments such as are as described in the section of (C-A-1).

ドライエッチングで一般的に選択可能なガス種としては、酸素、アルゴン、フッ素系ガス(フロン、SF 6 、CF 4等)等が挙げられるが、本発明においては特に酸素が好ましい。 Common selectable gas species in dry etching, oxygen, argon, fluorine gas but (Freon, SF 6, CF 4, etc.) and the like, particularly oxygen is preferred in the present invention. 酸素ラジカルを用いると、除去するカーボンナノチューブ構造体層14のカーボンナノチューブを酸化させ(燃焼させ)、二酸化炭素化することができ、残存物の発生による影響がなく、また正確なパターニングをすることが可能となる。 With oxygen radicals, carbon nanotubes of the carbon nanotube structure layer 14 to be removed is oxidized (burned), can be carbon dioxide reduction, not affected by the occurrence of residue, also be an accurate patterning It can become.

ガス種として酸素を選択する場合には、酸素分子に紫外線を照射することにより、酸素ラジカルを発生させ、これを利用することができる。 When selecting the oxygen as gas species, by irradiating ultraviolet rays to the oxygen molecule, it is possible to generate oxygen radicals, to use it. この方式で酸素ラジカルを生ずる装置が、UVアッシャーとの商品名で市販されており、容易に入手することができる。 This method produces oxygen radicals in the apparatus are commercially available under the trade name of UV asher, are readily available.

(C−A−2−3)レジスト層剥離工程 本発明のカーボンナノチューブ構造体の製造方法は、以上の(C−A−2−2)除去工程までの操作が完了した段階で終了とすることもでき、それでも本発明のカーボンナノチューブ構造体の一態様(図2(d)に示される態様)のものを得ることができる。 (C-A-2-3) method for producing a resist layer peeling step the carbon nanotube structure of the present invention, be terminated by the above (C-A-2-2) the step of operating up removal process is completed can also be, but still get what one embodiment of the carbon nanotube structure of the present invention (embodiment shown in Figure 2 (d)). しかし、レジスト層16を除去したい場合には、上記除去工程に引き続いてさらに、レジスト層形成工程で設けられたレジスト層16を剥離するレジスト層剥離工程の操作を施すことが必要となる。 However, if you want to remove the resist layer 16 is further subsequent to the removing step, it is necessary to perform the operation of the resist layer peeling step of peeling off the resist layer 16 formed in the resist layer forming step. 図2(e)に、当該(C−A−2−3)レジスト層剥離工程を経た後の基体表面の状態を表す模式断面図を示す。 In FIG. 2 (e), a schematic sectional view showing a state of the surface of the base body after the (C-A-2-3) resist layer peeling step.

レジスト層剥離工程の操作は、レジスト層16の形成に用いた材料に応じて選択すればよい。 Operation of the resist layer peeling step may be selected according to the material used to form the resist layer 16. 市販されているレジスト材料を用いたのであれば、当該レジスト材料の取扱説明書の方法に従えばよい。 If the use of a resist material commercially available, may follow the method of operation manual of the resist material. レジスト層16が樹脂層である場合には、一般的には、当該樹脂層を溶解し得る有機溶剤に接液することにより除去する。 Resist layer 16 in the case of a resin layer is generally removed by wetted in an organic solvent capable of dissolving the resin layer.

(C−B) (C-B)
前記基体表面における前記所望の形状に応じたパターンの領域のカーボンナノチューブ構造体層の上に、レジスト層を設けるレジスト層形成工程と、 前記基体の前記カーボンナノチューブ構造体層およびレジスト層が積層された面に、エッチング液を接液させることで、前記領域以外の領域で表出しているカーボンナノチューブ構造体層を除去する除去工程と、を含む工程である態様。 On the carbon nanotube structure layer in the area of ​​the pattern corresponding to the desired shape in the substrate surface, and the resist layer forming step of forming a resist layer, the carbon nanotube structure layer and the resist layer of the substrate are stacked the surface, by wetted the etchant embodiment is a process comprising a removal step of removing the carbon nanotube structure layer that is exposed in a region other than the region.
この態様は、一般的にウェットエッチング(薬液=エッチング液を使用して任意の部分を取り除く方法)と称される方法である。 This aspect is a method commonly called wet etching (a method of removing an arbitrary portion using chemical = etchant).

レジスト層形成工程の詳細については、エッチング液に耐性を有するレジスト材料を用いることが望まれること以外は、既述の(C−A−2−1)レジスト層形成工程と同様である。 For more information about the resist layer forming step, except that the use of a resist material having resistance to the etchant is desired, is similar to the previously described (C-A-2-1) resist layer forming step. 除去工程に引き続いてレジスト層剥離工程の操作を施しても構わないこと、およびその詳細については、(C−A−2−3)レジスト層剥離工程に記載された内容と同様である。 That following the removal step may be subjected to operations of the resist layer peeling step, and details thereof are the same as the contents described in (C-A-2-3) resist layer peeling step. そのため、これらについては、その詳細な説明は割愛する。 Therefore, for these, and detailed description thereof will be omitted.

図2(c)を参照して説明すれば、除去工程においては、基体12のカーボンナノチューブ構造体層14およびレジスト層16が積層された面に、エッチング液を接液させることで、前記領域以外の領域で表出しているカーボンナノチューブ構造体層14を除去する。 Referring to explain FIG. 2 (c), the in removing step, the surface on which the carbon nanotube structure layer 14 and the resist layer 16 of the substrate 12 are stacked, by wetted the etchant, other than the region removing the carbon nanotube structure layer 14 that are exposed in the region.
ここで、本発明において「接液」とは、対象物を液体に接触させる行為全てを含む概念であり、浸漬、スプレー、流し掛け等、いずれの方法で液体に対象物を接触させても構わない。 Here, the "wetted" in the present invention, an object is a concept including all acts of contacting the liquid, may dip, spray, flow hooking, etc., even by contacting the object to the liquid in any way Absent.

エッチング液は、一般に酸あるいはアルカリであり、どのような種類のエッチング液を選択すればよいかは、レジスト層16を構成するレジスト材料やカーボンナノチューブ構造体層14におけるカーボンナノチューブ相互間の架橋構造等により決まってくる。 Etching solution is generally in the acid or alkali, what is a kind of or an etchant may be selected, cross-linked structure between the carbon nanotubes mutually like in the resist material or a carbon nanotube structure layer 14 constituting the resist layer 16 come determined by. できる限りレジスト層16を侵しにくく、カーボンナノチューブ構造体層14を除去しやすい材料を選択することが望ましい。 Hardly attack the resist layer 16 as much as possible, it is desirable to select a material which easily remove the carbon nanotube structure layer 14.

ただし、エッチング液の温度や濃度、および接液時間を適切に制御することで、レジスト層16が完全に消滅してしまう前に、元々表出しているカーボンナノチューブ構造体層14を除去することが可能であれば、レジスト層16を侵してしまうような種類のエッチング液を選択しても構わない。 However, the temperature and concentration of the etchant, and wetted time by appropriately controlling, before the resist layer 16 disappears completely, is possible to remove the carbon nanotube structure layer 14 that are originally exposed if possible, it is also possible to select the type of etchant that would be violated resist layer 16.

(D)その他の工程 以上の各工程を経ることで、本発明のカーボンナノチューブ構造体を製造することができるが、本発明のカーボンナノチューブ構造体の製造方法においては、その他の工程を含めることもできる。 (D) By going through other steps above steps, it is possible to produce a carbon nanotube structure of the present invention, in the method of manufacturing a carbon nanotube structure of the present invention, also include other steps it can.

例えば、前記塗布工程に先立ち、前記基体の表面を予め処理する表面処理工程を設けるのも好適である。 For example, prior to the coating step, it is also preferable to provide a surface treatment step of pre-treating the surface of the substrate. 表面処理工程は、例えば、塗布される架橋塗布液の吸着性を高めるため、上層として形成されるカーボンナノチューブ構造体層と基体表面との接着性を高めるため、基体表面を清浄化するため、基体表面の電気伝導度を調整するため、等の目的で行われる。 Surface treatment step, for example, to enhance the adsorption of the cross-linking application liquid to be applied, to enhance adhesion between the carbon nanotube structure layer and the substrate surface formed as an upper layer, to clean the substrate surface, the substrate to adjust the electrical conductivity of the surface is performed for the purpose of equal.

架橋塗布液の吸着性を高める目的で行われる表面処理工程としては、例えば、シランカップリング剤(例えば、アミノプロピルトリエトキシシラン、γ-(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン等)による処理が挙げられる。 The surface treatment step carried out for the purpose of increasing the adsorption of the cross-linking application liquid, for example, a silane coupling agent (e.g., aminopropyltriethoxysilane, .gamma. (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, etc.) treatment with and the like. 中でもアミノプロピルトリエトキシシランによる表面処理は、広く行われており、本発明における表面処理工程でも好適である。 Among these surface treatment with aminopropyltriethoxysilane it is widely employed and is preferable for the surface treatment step in the present invention. アミノプロピルトリエトキシシランによる表面処理は、例えば、YLLyubchenko et al.,Nucleic Acids Research,1993,vol.21,p.1117-1123等の文献に見られるように、従来よりDNAのAFM観察において基板に使うマイカの表面処理に用いられている。 Surface treatment with aminopropyltriethoxysilane is, for example, YLLyubchenko et al., Nucleic Acids Research, 1993, vol.21, as seen in the literature, such as P.1117-1123, conventionally the substrate the AFM observation of DNA It has been used for the surface treatment of mica use.

カーボンナノチューブ構造体層自体を2層以上積層する場合には、上記本発明のカーボンナノチューブ構造体の製造方法による操作を、2回以上繰り返せばよい。 In the case of laminating the carbon nanotube structure layer itself two or more layers, the operation of the method of manufacturing a carbon nanotube structure of the present invention, may be repeated twice or more. カーボンナノチューブ構造体層の層間に誘電体層や絶縁層等の中間層を設ける場合には、これらの層を形成するための工程を挟んで、上記本発明のカーボンナノチューブ構造体の製造方法による操作を繰り返せばよい。 If the layers of the carbon nanotube structure layer an intermediate layer such as a dielectric layer or an insulating layer, sandwiching the step for forming these layers, the operation by the manufacturing method of a carbon nanotube structure of the present invention the may be repeated.

また、保護層や電極層等その他の層を別途積層する場合には、これらの層を形成するための工程が必要となる。 Further, in the case of separately laminating other layers such as a protective layer or the electrode layer, the step for forming these layers is needed. これら各層は、その目的に応じた材料・方法を従来公知の方法から選択して、あるいは、本発明のために新たに開発した物ないし方法により、適宜形成すればよい。 Each of these layers, by selecting the materials and methods in accordance with the purpose conventionally known methods, or by methods to free those newly developed for the present invention, may be suitably formed.

<本発明のカーボンナノチューブ構造体の製造方法の応用例> <Application Example of method of manufacturing a carbon nanotube structure of the present invention>
本発明のカーボンナノチューブ構造体の製造方法の有用な応用例として、仮基板の表面に一旦カーボンナノチューブ構造体層をパターニングした後、所望とする基体に転写する方法がある。 Useful applications of the carbon nanotube structure manufacturing method of the present invention, after once patterned carbon nanotube structure layer on the surface of the temporary substrate, there is a method of transferring a substrate to a desired. また、転写工程において、当該仮基板から中間転写体表面にパターニングされたカーボンナノチューブ構造体層を一旦転写し、さらに所望とする基体(第2の基体)に転写する構成としても構わない。 Further, in the transfer step, temporarily transferring the carbon nanotube structure layer that is patterned on the surface of the intermediate transfer member from the temporary substrate, may be configured to further transfer the desired that the substrate (second substrate).

当該応用例において使用可能な仮基板としては、[カーボンナノチューブ構造体]の項で説明した基体と同様の材質のものが使用可能であり、好ましいものである。 The temporary substrate can be used in the applications, may be used those same material as the substrate described in the section [Carbon Nanotube Structure], it is preferred. ただし、転写工程における転写適性を考慮すると、少なくとも1つの平面を有することが望まれ、平板状であることがより好ましい。 However, considering the transfer aptitude of the transfer process, it is desired to have at least one plane, and more preferably tabular.

当該応用例において使用可能な基体あるいは中間転写体としては、粘着剤を保持した粘着面、あるいは保持し得る面を有することが必要であり、セロファンテープ、紙テープ、布テープ、イミドテープのような一般的なテープは勿論使用可能である。 Possible substrate or an intermediate transfer member used in the application example, it is necessary to have an adhesive surface holding the adhesive, or may hold face, cellophane tape, paper tape, cloth tape, generally as Imidotepu a tape is, of course, can be used. また、これらテープのような可撓性ないし柔軟性を有する材料以外の硬質の材料からなるものであっても構わない。 Further, it may be made of a hard material other than a material having flexibility or softness like these tapes. 粘着剤を保持していない材料の場合には、保持し得る面に粘着剤を塗りつけた上で、これを粘着面として、通常のテープと同様に使用することができる。 If the material does not hold the adhesive, after smearing adhesive on a surface capable of retaining, this as adhesive surface, can be used like a normal tape.
当該応用例によれば、本発明のカーボンナノチューブ構造体を容易に製造することができる。 According to this application example, it is possible to easily manufacture a carbon nanotube structure of the present invention.

なお、基体の表面にカーボンナノチューブ構造体層が担持された状態のものを用意し、デバイスを構成する所望の第2の基体(例えば筐体)の表面に基体ごと貼付けて、カーボンナノチューブ構造体を製造することもできる。 Note that the one that satisfies the condition that the carbon nanotube structure layer is carried on the surface of the substrate, and adhered each substrate on the surface of a desired second base body constituting the device (e.g., housing), the carbon nanotube structure It can also be produced.

あるいは、仮基板(もしくは中間転写体)の表面にカーボンナノチューブ構造体層が担持されたカーボンナノチューブ転写体を用いて、カーボンナノチューブ構造体を構成する基体の表面に前記カーボンナノチューブ構造体層だけを転写し、仮基板(もしくは中間転写体)を除去するようにすれば、利用者は架橋工程を省略しても、カーボンナノチューブ構造体を作製できる様になる。 Alternatively, using a temporary substrate (or intermediate transfer member) carbon nanotube transfer member carbon nanotube structure layer is carried on the surface of only the carbon nanotube structure layer on the surface of a substrate constituting a carbon nanotube structure transferred and, if so removing the temporary substrate (or intermediate transfer body), the user may omit the crosslinking step, it becomes as can be produced a carbon nanotube structure. なお、ここではプロセス上中間転写体がカーボンナノチューブ転写体の仮基板となる場合があるが、カーボンナノチューブ転写体自体としては区別する必要はないので、この場合も含むものとする。 Here, the process on the intermediate transfer member is they may have a temporary substrate of the carbon nanotube transfer body, it is not necessary to distinguish the carbon nanotube transfer body itself, it shall also include the case.

カーボンナノチューブ転写体を用いると、仮基板の表面に架橋された状態でカーボンナノチューブ構造体層が担持されているため、その後の取り扱いが極めて簡便になり、カーボンナノチューブ構造体の製造は極めて容易に行うことができるようになる。 When using carbon nanotube transfer body, since the carbon nanotube structure layer in a state of being cross-linked to the surface of the temporary substrate is carried, the subsequent handling becomes extremely simple, the production of the carbon nanotube structure is carried out very easily it becomes possible. 仮基板の除去方法は、単純な剥離、化学的に分解、焼失、溶融、昇華、溶解させる等適宜選択できる。 Method of removing the temporary substrate is a simple peeling, chemical decomposition, burn-off, melting, sublimation, it can be appropriately selected such that dissolving.
かかる応用例のカーボンナノチューブ構造体の製造方法は、デバイスの基体として、そのまま本発明のカーボンナノチューブ構造体の製造方法を適用し難い材質および/または形状のものの場合に、特に有効である。 A method of manufacturing a carbon nanotube structure according application example, as a substrate of the device, which is directly in the case of a method of manufacturing a carbon nanotube structure of the present invention of the applied hard material and / or shape that, particularly effective.

例えば、前記架橋工程で、塗布後の前記溶液を硬化するために加熱する温度が、カーボンナノチューブ構造体の基体にしようとしている材料の融点ないしガラス転移点以上となってしまう場合に、上記本発明の応用例は有効である。 For example, in the crosslinking step, when the temperature of heating to cure the solution after application, resulting in a material the melting point or glass transition point or more trying to the substrate of the carbon nanotube structure, the present invention application of is effective. このとき、前記加熱温度を前記仮基板の融点よりも低く設定することで、硬化のために必要な加熱温度を確保することができ、適切に本発明のカーボンナノチューブ構造体を製造することができる。 At this time, by setting the heating temperature lower than the melting point of the temporary substrate to ensure a heating temperature necessary for the curing, it is possible to appropriately manufacture the carbon nanotube structure of the present invention .

また、例えば、前記パターニング工程が、前記仮基板表面における前記所望の形状に応じたパターン以外の領域のカーボンナノチューブ構造体層に、ドライエッチングを行うことで、当該領域のカーボンナノチューブ構造体層を除去し、前記カーボンナノチューブ構造体層を前記所望の形状に応じたパターンにパターニングする工程であるとき、カーボンナノチューブ構造体の基体にしようとしている材料が、前記パターニング工程で行うドライエッチングに対して耐性を有しない場合に、上記本発明の応用例は有効である。 Further, for example, the patterning step, the carbon nanotube structure layer in a region other than a pattern corresponding to the desired shape on the temporary substrate surface, by performing dry etching, the carbon nanotube structure layer of the area removed and, when the carbon nanotube structure layer is a step of patterning the pattern corresponding to the desired shape, the material is trying to base the carbon nanotube structure, the resistance to dry etching performed in the patterning step If no, application of the present invention is effective. このとき、前記仮基板にドライエッチングに対して耐性を有する材料を用いることで、前記仮基板にパターニングする工程の操作に対する耐性を確保することができ、適切に本発明のカーボンナノチューブ構造体を製造することができる。 At this time, the by using a material having resistance to dry etching the temporary substrate, wherein the resistance can be secured to the operation of the step of patterning on the temporary substrate, suitably prepared carbon nanotube structure of the present invention can do.

具体的な耐性、材料等は、ドライエッチングのガス種、強度、時間、温度、圧力等の条件により異なるため一概には言えないが、樹脂材料は比較的耐性が低いため、これを前記基体とした場合に、本応用例を適用することで、耐性が低いことによる制約から解放される。 Specific resistance, materials, etc., gas species of dry etching, strength, time, temperature, can not be said sweepingly because it varies depending on conditions such as pressure, since the resin material has a relatively low resistance, and this the base body If it is, by applying the present application, it is released from restrictions due to the low resistance. したがって、樹脂材料を前記基体に適用することは、本応用例によるメリットを生かし得る点で好適である。 Therefore, applying the resin material to the substrate is preferable in that merits of this application example. 一方、無機材料は比較的耐性が高いため、前記仮基板に適している。 On the other hand, inorganic materials are relatively high resistance, suitable for the temporary substrate. また、可撓性ないし柔軟性を有する材料は一般に当該耐性が低いため、これを前記基体に適用することは、本応用例によるメリットを生かし得る点で好適である。 Also, flexibility or a flexible material because generally the resistance is low, the applying it to the substrate, it is preferable in that merits of this application example.

さらに、例えば、前記パターニング工程として、前記仮基板表面における前記所望の形状に応じたパターンの領域のカーボンナノチューブ構造体層の上に、レジスト層を設けるレジスト層形成工程と、前記仮基板の前記カーボンナノチューブ構造体層およびレジスト層が積層された面に、エッチング液を接液させることで、前記領域以外の領域で表出しているカーボンナノチューブ構造体層を除去する除去工程と、を含むとき、前記パターニング工程で用いるエッチング液に対して、前記基体は耐性を有しないが、前記仮基板は耐性を有する場合に、上記本発明の応用例は有効である。 Furthermore, for example, Examples patterning step, said over the carbon nanotube structure layer in the area of ​​the pattern corresponding to the desired shape on the temporary substrate surface, and the resist layer forming step of forming a resist layer, the carbon of the temporary substrate a plane nanotube structure layer and the resist layer are laminated, by wetted etching solution, when containing a removing step of removing the carbon nanotube structure layer that is exposed in a region other than the region, the the etching solution used in the patterning step, the substrate has no resistance, the temporary substrate if resistant, application of the present invention is effective. このとき当該カーボンナノチューブ構造体の基体を本応用例における基体とし、前記仮基板に前記エッチング液に対して耐性を有する材料を用いることで、前記仮基板にパターニングする工程の操作に対する耐性を確保することができ、適切に本発明のカーボンナノチューブ構造体を製造することができる。 In this case the substrate in the present application example the substrate of the carbon nanotube structure, by using a material having resistance to the etchant on the temporary substrate, to secure resistance to operation of the step of patterning the temporary substrate it can, it is possible to appropriately manufacture the carbon nanotube structure of the present invention.

具体的な耐性、材料等は、用いるエッチング液の種類、濃度、温度、接液時間等の条件により異なるため一概には言えない。 Specific resistance, the materials, the type of etchant used, concentration, temperature, not be generalized because it varies depending on conditions such as the liquid contact time. 例えば、エッチング液が酸性であり、酸に弱いアルミニウム等の材料をカーボンナノチューブ構造体の基体としたい場合に、これを前記基体にし、酸に耐性のあるシリコン等の材料を前記仮基板にして本応用例を適用することで、耐性が低いことによる制約から解放される。 For example, an etchant acid, when it is desired to materials weak aluminum to acid and base of the carbon nanotube structure, which was in the base body, and a material such as silicon that are resistant to acid to the temporary substrate present by applying the application, it is released from restrictions due to the low resistance. その他、エッチング液の液性により一概には言えないが、既述の通りエッチング液に対する耐性が低い材料を前記基体にすることで、耐性が低いことによる制約から解放される。 Other, but it may vary by the liquid of the etching solution, by a low resistance material to as etchant described above to the substrate, it is released from restrictions due to the low resistance.

さらに別の態様として、カーボンナノチューブ構造体層24を担持する基体を、よりハンドリングしやすいカーボンナノチューブ構造体とするために、第2の基体に貼り付けて、本発明のカーボンナノチューブ構造体およびこれを用いた装置を構成しても良い。 In yet another embodiment, the substrate bearing the carbon nanotube structure layer 24, in order to more handling easy carbon nanotube structure, affixed to the second substrate, the carbon nanotube structure of the present invention and this it may be configured apparatus using. 第2の基体としては、物性的に剛体であっても、可撓性ないし柔軟性であってもよいし、形状的にも球体、凹凸形状等多様な形状のものを選択することができる。 As the second substrate, may be physically rigid, flexible or may be a flexible, it can also geometrically selects an spheres, of irregular shape, such as various shapes.

以下、本発明を実施例を挙げてより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described by way of examples more specifically, the present invention is not limited to the following examples.

[実施例1・・・多層カーボンナノチューブカルボン酸無水物塗料、塗布膜の合成] [Example 1 ... multi-walled carbon nanotube carboxylic acid anhydride paints, synthetic coating film]
(付加工程) (Additional step)
・カルボキシル基の付加・・・カーボンナノチューブカルボン酸の合成 多層カーボンナノチューブ粉末(純度90%、平均直径30nm、平均長さ3μm;サイエンスラボラトリー製)30mgを濃硝酸(60質量%水溶液、関東化学製)20mlに加え、120℃の条件で還流を20時間行い、カーボンナノチューブカルボン酸を合成した。 Synthetic multi-wall carbon nanotube powder of additional ... carbon nanotube carboxylic acid carboxyl groups (purity: 90%, average diameter 30 nm, average length 3 [mu] m; manufactured by Science Laboratory) and 30mg of concentrated nitric acid (60 wt% aqueous solution, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) in addition to 20 ml, for reflux at 120 ° C. for 20 hours to synthesize carbon nanotube carboxylic acid. 以上の反応スキームを図3に示す。 Figure 3 shows the above reaction scheme. なお、図中カーボンナノチューブCNTの部分は、2本の平行線で表している。 The portion of the drawing carbon nanotube CNT is represented by two parallel lines.

溶液の温度を室温に戻したのち、5000rpmの条件で15分間の遠心分離を行い、上澄み液と沈殿物とを分離した。 After the temperature of the solution is returned to room temperature and centrifuged for 15 minutes at 5000rpm conditions to separate supernatant liquid from precipitate. 回収した沈殿物を純水10mlに分散させて、再び5000rpmの条件で15分間の遠心分離を行い、上澄み液と沈殿物とを分離した(以上で、洗浄操作1回)。 The recovered precipitate was dispersed in pure water 10 ml, again subjected to centrifugal separation for 15 minutes at 5000rpm conditions, the supernatant liquid from precipitate was separated (at least, one washing operation). この洗浄操作をさらに5回繰り返し、最後に沈殿物を回収した。 This washing operation was repeated five more times, and lastly precipitate was recovered.

(混合工程) (Mixing step)
上記工程で得られたエステル化したカーボンナノチューブカルボン酸10mgを、ジメチルホルムアミド(和光純薬製)20mlに加えた後、−COOH同士の縮合剤であるN−エチル−N'−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(塩酸塩、ALDRICH製)30mg超音波分散機を用いて混合した。 The carbon nanotube carboxylic acid 10mg obtained esterified in the above step were added to dimethylformamide (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 20 ml, a condensing agent -COOH between N- ethyl -N '- (3- dimethylaminopropyl propyl) carbodiimide (hydrochloride, was mixed with ALDRICH Ltd.) 30 mg ultrasonic disperser.

(塗布工程) (Application process)
以上のようにして得られた塗料を、パスツールピペットでSiO 2 /Si基板上に0.1ml程度滴下して塗布した。 The paint obtained as described above was applied by dropping about 0.1ml SiO 2 / Si substrate using a Pasteur pipette.

(硬化工程) (Curing step)
以上のようにして本実施例の塗料が塗布された基板を200℃で10分間加熱して、脱水縮合反応による重合を行い塗布膜を形成した。 Above manner, the coating material of the present embodiment is heated for 10 minutes at 200 ° C. The substrate coated, to form a coating film to start polymerization by a dehydration condensation reaction. 反応スキームを図4に示す。 The reaction scheme is shown in Figure 4.

[評価試験(直流導伝率の測定)] [(Measurement of DC electrical Den ratio) Evaluation Test]
実施例1の塗布膜(MWNT−net(カルボン酸無水物))の直流電流? DC current of the coating film of Example 1 (MWNT-net (carboxylic acid anhydride))? 電圧特性測定を行った。 It went voltage characteristics measurement. 塗布膜の膜厚はそれぞれ2μmである。 The film thickness of the coating film is 2μm respectively.
測定は、SiO 2 /Si基板上に成膜された塗布膜に、金電極を蒸着し、ピコアンメータ4140B(ヒューレットパッカード製)を使って2端子法で行った。 Measurements in the coating film formed SiO 2 / Si substrate, a gold electrode was deposited, was performed in two-terminal method using a Picoammeter 4140B (manufactured by Hewlett Packard). この測定結果から求めた塗布膜の導伝率が、1.03S/cmであった。 Electrical Den rate of the coating film obtained from the measurement result was 1.03S / cm. このことから官能基を縮合させた架橋部位を有するカーボンナノチューブ構造体が、ネットワーク構造を形成していることが確認された。 Carbon nanotube structure having a crosslinking site by condensation of the functional groups from this is, it was confirmed that by forming a network structure.

本発明のカーボンのチューブ構造体は、電気素子、電子素子の材料として利用できることは勿論、機械的強度の高さを利用して補強材や充填材として用いたり、電磁波の遮蔽材や光学フィルタ等、カーボンナノチューブの多様な特性を活用する各種デバイスの特性を安定して活用できる工業的に極めて有用な材料を提供することができる。 Carbon tube structure of the present invention, the electric element, of course can be utilized as a material for electronic devices, or used as a reinforcing material or filler by utilizing the height of the mechanical strength, the electromagnetic wave shielding material or an optical filter or the like , it is possible to provide an industrially very useful material which can take advantage of the characteristics of various devices that utilize a variety of characteristics of carbon nanotubes stably.

本発明のカーボンナノチューブ構造体の模式図を示したものである。 It shows a schematic diagram of a carbon nanotube structure of the present invention. 本発明のカーボンナノチューブ構造体の製造方法の一例を説明するための基体表面の模式断面図であり、製造工程添って(a)〜(e)の順に示したものである。 It is a schematic cross-sectional view of the surface of the base body for explaining an example of a method of manufacturing a carbon nanotube structure of the present invention, there is shown in the order of along manufacturing steps (a) ~ (e). 実施例1中の(付加工程)におけるカーボンナノチューブカルボン酸の合成の反応スキームである。 It is a reaction scheme for synthesis of carbon nanotube carboxylic acid in (Addition Step) in Example 1. 実施例1中の(硬化工程)における脱水縮合反応による架橋の反応スキームである。 It is a reaction scheme for cross-linking by a dehydration condensation reaction in (Curing Step) in Example 1.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

12:基体、 14:カーボンナノチューブ構造体層、 16:レジスト層 12: substrate, 14: carbon nanotube structure layer, 16: resist layer

Claims (87)

  1. 複数のカーボンナノチューブと、少なくともその一端がそれぞれ異なる前記カーボンナノチューブに結合された複数の官能基同士の化学結合により形成された架橋部位とを備え、前記複数のカーボンナノチューブが網目構造を形成してなることを特徴とするカーボンナノチューブ構造体。 Comprising a plurality of carbon nanotubes, and at least cross-linking site formed by chemical bonding of a plurality of between functional groups attached one end to a different said carbon nanotubes, wherein the plurality of carbon nanotubes by forming a network structure carbon nanotube structure, characterized in that.
  2. 前記複数の官能基同士の化学結合が、−COOCO−、−O−、−NHCO−、−COO−および−NCH−からなる群より選ばれる少なくとも一つの化学結合であることを特徴とする請求項1に記載のカーボンナノチューブ構造体。 Wherein the plurality of chemical bonds between functional groups, -COOCO -, - O -, - NHCO -, - COO- and at least one of claims, characterized in that a chemical bond -NCH- selected from the group consisting of carbon nanotube structure according to 1.
  3. 前記複数の官能基同士の化学結合が、−NH−、−S−および−O−からなる群より選ばれる少なくとも一つの化学結合であることを特徴とする請求項1に記載のカーボンナノチューブ構造体。 Chemical bonding of the multiple functional groups are, -NH -, - S- and the carbon nanotube structure according to claim 1, wherein the -O- consist selected from the group of at least one chemical bond .
  4. 前記複数の官能基同士の化学結合が、−NHCOO−であることを特徴とする請求項1に記載のカーボンナノチューブ構造体。 Wherein the plurality of chemical bonds between functional groups, the carbon nanotube structure according to claim 1, characterized in that the -NHCOO-.
  5. 前記複数の官能基同士の化学結合が、−S−S−であることを特徴とする請求項1に記載のカーボンナノチューブ構造体。 Wherein the plurality of chemical bonds between functional groups, the carbon nanotube structure according to claim 1, characterized in that the -S-S-.
  6. 前記カーボンナノチューブ構造体が、それぞれ同一、あるいは異なる官能基を有する複数のカーボンナノチューブの、前記官能基同士を反応させることにより得られる化学結合により架橋部位が形成されてなることを特徴とする請求項1に記載のカーボンナノチューブ構造体。 Claims wherein the carbon nanotube structure, a plurality of carbon nanotubes each having the same or different functional groups, characterized in that the cross-linked site by chemically bonding obtained by reacting the functional groups together is formed carbon nanotube structure according to 1.
  7. 前記反応が脱水縮合であることを特徴とする請求項6に記載のカーボンナノチューブ構造体。 Carbon nanotube structure according to claim 6, wherein the reaction is dehydration condensation.
  8. 前記官能基が、−COOR(Rは、置換または未置換の炭化水素基)、−COOH、−COX(Xはハロゲン原子)、−OH、−CHOおよび−NH 2からなる群より選ばれる少なくとも一つの官能基であることを特徴とする請求項7に記載のカーボンナノチューブ構造体。 The functional group, -COOR (R is a substituted or unsubstituted hydrocarbon group), - COOH, -COX (X is a halogen atom), - OH, at least one selected from the group consisting of -CHO and -NH 2 carbon nanotube structure according to claim 7, characterized in that the One functional group.
  9. 前記反応が置換反応であることを特徴とする請求項6に記載のカーボンナノチューブ構造体。 Carbon nanotube structure according to claim 6, wherein the reaction is a substitution reaction.
  10. 前記官能基が、−NH 2 、−X(Xはハロゲン原子)、−SH、−OH、−OSO 2 CH 3および−OSO 2 (C 64 )CH 3からなる群より選ばれる少なくとも一つの官能基であることを特徴とする請求項9に記載のカーボンナノチューブ構造体。 Wherein functional groups, -NH 2, -X (X is a halogen atom), - SH, -OH, -OSO 2 CH 3 and -OSO 2 (C 6 H 4) at least one selected from the group consisting of CH 3 carbon nanotube structure according to claim 9, characterized in that a functional group.
  11. 前記反応が付加反応であることを特徴とする請求項2に記載のカーボンナノチューブ構造体。 Carbon nanotube structure according to claim 2, wherein the reaction is an addition reaction.
  12. 前記官能基が、−OHおよび/または−NCOであることを特徴とする請求項11に記載のカーボンナノチューブ構造体。 The functional group is a carbon nanotube structure according to claim 11, wherein the -OH and / or -NCO.
  13. 前記反応が酸化反応であることを特徴とする請求項6に記載のカーボンナノチューブ構造体。 Carbon nanotube structure according to claim 6, wherein the reaction is oxidation.
  14. 前記官能基が、−SHであることを特徴とする請求項13に記載のカーボンナノチューブ構造体。 The functional group is a carbon nanotube structure according to claim 13, characterized in that it is -SH.
  15. 前記複数のカーボンナノチューブが、マルチウォールカーボンナノチューブであることを特徴とする請求項1に記載のカーボンナノチューブ構造体。 Wherein the plurality of carbon nanotubes, carbon nanotube structure according to claim 1, characterized in that a multi-wall carbon nanotubes.
  16. 官能基を有するカーボンナノチューブを含む溶液を基体上に供給する供給工程と、 A supplying step of supplying onto a substrate a solution containing carbon nanotubes having functional groups,
    前記官能基同士を化学結合させて、前記複数のカーボンナノチューブが相互に架橋した網目構造を構成するカーボンナノチューブ構造体を形成する架橋工程と、 Chemically coupled to form the functional groups together, a crosslinking step of the plurality of carbon nanotubes forming the carbon nanotube structure constituting a crosslinked network structure to each other,
    を含むことを特徴とするカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 A method of manufacturing a carbon nanotube structure, which comprises a.
  17. 前記溶液は、前記官能基同士の化学結合を生じさせる添加剤を含むことを特徴とする請求項16に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 The solution method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 16, characterized in that it comprises an additive for forming the chemical bond of the functional groups.
  18. 前記供給工程が、前記基体上に前記溶液を塗布する塗布工程を含み、前記カーボンナノチューブ構造体が層状であることを特徴とする請求項16に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 Said supplying step comprises a coating step of coating the solution onto the substrate, method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 16, wherein the carbon nanotube structure is characterized in that it is a layered.
  19. 前記カーボンナノチューブ構造体層を所望の形状にパターニングするパターニング工程を備えたことを特徴とする請求項18に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 A method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 18, further comprising a patterning step of patterning the carbon nanotube structure layer into a desired shape.
  20. 前記パターニング工程は、前記基体表面における前記所望の形状に応じたパターン以外の領域のカーボンナノチューブ構造体層に、ドライエッチングを行うことで、当該領域のカーボンナノチューブ構造体層を除去し、前記カーボンナノチューブ構造体層を前記所望の形状に応じたパターンにパターニングする工程であることを特徴とする請求項18に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 The patterning step, the carbon nanotube structure layer in a region other than a pattern corresponding to the desired shape in the substrate surface, by performing dry etching to remove the carbon nanotube structure layer of the area, the carbon nanotube a method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 18, characterized in that the structural layer is a step of patterning the pattern corresponding to the desired shape.
  21. 前記パターニング工程が、前記基体表面における前記所望の形状に応じたパターンの領域のカーボンナノチューブ構造体層の上に、レジスト層を設けるレジスト層形成工程と、 The patterning step, on the carbon nanotube structure layer in the area of ​​the pattern corresponding to the desired shape in the substrate surface, and the resist layer forming step of forming a resist layer,
    前記基体の前記カーボンナノチューブ構造体層およびレジスト層が積層された面に、ドライエッチングを行うことで、前記領域以外の領域で表出しているカーボンナノチューブ構造体層を除去する除去工程と、 The surface carbon nanotube structure layer and the resist layer are laminated in the base body, by performing the dry etching, a removal step of removing the carbon nanotube structure layer that is exposed in a region other than the region,
    を含むことを特徴とする請求項18に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 A method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 18, characterized in that it comprises a.
  22. 前記除去工程において、前記基体の前記カーボンナノチューブ構造体層およびレジスト層が積層された面に、酸素分子のラジカルを照射することを特徴とする請求項21に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 In the removing step, the surface on which the carbon nanotube structure layer and the resist layer are laminated in the substrate, method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 21, characterized in that irradiating the radical oxygen molecules.
  23. 酸素分子に紫外線を照射することにより、酸素ラジカルを発生させ、これを前記基体の前記カーボンナノチューブ構造体層およびレジスト層が積層された面に照射するラジカルとして用いることを特徴とする請求項21に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 By irradiating ultraviolet rays to an oxygen molecule, to generate oxygen radicals, which in claim 21, wherein the carbon nanotube structure layer and the resist layer of said substrate is characterized by using as the radical of irradiating the laminated surface a method of manufacturing a carbon nanotube structure according.
  24. 前記パターニング工程が、除去工程に引き続いてさらに、レジスト層形成工程で設けられた前記レジスト層を剥離するレジスト層剥離工程を含むことを特徴とする請求項21に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 The patterning step further following the removing step, the method of manufacturing the carbon nanotube structure according to claim 21, characterized in that it comprises a resist layer peeling step of peeling off the resist layer formed in the resist layer forming step .
  25. 前記レジスト層が、樹脂層であることを特徴とする請求項21に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 The resist layer is, the manufacturing method of a carbon nanotube structure according to claim 21, characterized in that a resin layer.
  26. 前記パターニング工程が、前記基体表面における前記所望の形状に応じたパターン以外の領域のカーボンナノチューブ構造体層に、ガス分子のイオンをイオンビームにより選択的に照射することで、当該領域のカーボンナノチューブ構造体層を除去し、前記カーボンナノチューブ構造体層を前記所望の形状に応じたパターンにパターニングする工程であることを特徴とする請求項20に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 The patterning step, the carbon nanotube structure layer in a region other than a pattern corresponding to the desired shape on the surface of the base, the ions of the gas molecules to selectively irradiated by an ion beam, a carbon nanotube structure of the area the body layer is removed, a manufacturing method of a carbon nanotube structure according to claim 20, characterized in that the carbon nanotube structure layer is a step of patterning the pattern corresponding to the desired shape.
  27. 前記反応が脱水縮合であって、前記添加剤が縮合剤であることを特徴とする請求項17に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 The reaction is a dehydration condensation method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 17, wherein the additive is characterized in that a condensation agent.
  28. 前記官能基が、−COOR(Rは、置換または未置換の炭化水素基)、−COOH、−COX(Xはハロゲン原子)、−OH、−CHOおよび−NH 2からなる群より選ばれる少なくとも一つの官能基であることを特徴とする請求項27に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 The functional group, -COOR (R is a substituted or unsubstituted hydrocarbon group), - COOH, -COX (X is a halogen atom), - OH, at least one selected from the group consisting of -CHO and -NH 2 a method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 27 which is a One of the functional groups.
  29. 前記官能基が−COOHであることを特徴とする請求項28に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 A method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 28, wherein the functional group is -COOH.
  30. 前記縮合剤が、硫酸、N−エチル−N'−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド、および、ジシクロヘキシルカルボジイミドからなる群より選ばれる少なくとも一つの化合物であることを特徴とする請求項27に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 The condensing agent is sulfuric acid, N- ethyl -N '- (3- dimethylaminopropyl) carbodiimide, and, according to claim 27, characterized in that at least one compound selected from the group consisting of dicyclohexylcarbodiimide a method of manufacturing a carbon nanotube structure.
  31. 前記反応が置換反応であって、前記添加剤が塩基であることを特徴とする請求項17に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 The reaction is a substitution reaction, method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 17, wherein the additive is a base.
  32. 前記官能基が、−NH 2 、−X(Xはハロゲン原子)、−SH、−OH、−OSO 2 CH 3および−OSO 2 (C 64 )CH 3からなる群より選ばれる少なくとも一つの官能基であることを特徴とする請求項9に記載のカーボンナノチューブ構造体。 Wherein functional groups, -NH 2, -X (X is a halogen atom), - SH, -OH, -OSO 2 CH 3 and -OSO 2 (C 6 H 4) at least one selected from the group consisting of CH 3 carbon nanotube structure according to claim 9, characterized in that a functional group.
  33. 前記塩基が、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ピリジンおよびナトリウムエトキシドからなる群より選ばれる少なくとも一つの塩基であることを特徴とする請求項31記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 Wherein the base is sodium hydroxide, A process according to claim 31 carbon nanotube structure, wherein the potassium hydroxide is selected from the group consisting of pyridine, and sodium ethoxide at least one base.
  34. 前記反応が付加反応であることを特徴とする請求項16に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 A method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 16, wherein the reaction is an addition reaction.
  35. 前記官能基が、−OHおよび/または−NCOであることを特徴とする請求項34に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 Wherein functional groups, method for producing a carbon nanotube structure according to claim 34, wherein the -OH and / or -NCO.
  36. 前記反応が、酸化反応であることを特徴とする請求項16に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 A method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 16, wherein the reaction is an oxidation reaction.
  37. 前記官能基が、−SHであることを特徴とする請求項36に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 Wherein functional groups, method for producing a carbon nanotube structure according to claim 36, characterized in that it is -SH.
  38. 前記溶液に、酸化反応促進剤を含むことを特徴とする請求項36記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 The solution method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 36, wherein the containing oxidative reaction accelerator.
  39. 前記酸化反応促進剤が、ヨウ素であることを特徴とする請求項38記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 The oxidation reaction accelerator is method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 38, wherein the iodine.
  40. 前記複数のカーボンナノチューブが、マルチウォールカーボンナノチューブであることを特徴とする請求項16に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 Wherein the plurality of carbon nanotubes, the method of manufacturing the carbon nanotube structure according to claim 16, characterized in that a multi-wall carbon nanotubes.
  41. 仮基板の表面に、官能基を有するカーボンナノチューブを含む溶液を塗布する塗布工程と、 On the surface of the temporary substrate, a coating step of applying a solution containing carbon nanotubes having functional groups,
    前記官能基同士を化学結合させて、前記複数のカーボンナノチューブが相互に架橋した網目構造を構成するカーボンナノチューブ構造体層を形成する架橋工程と、 Said functional groups to each other by chemical bonding, a crosslinking step of the plurality of carbon nanotubes forming the carbon nanotube structure layer constituting a crosslinked network structure to each other,
    前記カーボンナノチューブ構造体層を所望の形状にパターニングするパターニング工程と、 A patterning step of patterning the carbon nanotube structure layer into a desired shape,
    パターニングされた前記カーボンナノチューブ構造体層を、基体に転写する転写工程と、 He patterned the carbon nanotube structure layer, and a transfer step of transferring to a substrate,
    を含むことを特徴とするカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 A method of manufacturing a carbon nanotube structure, which comprises a.
  42. 前記基体として、可撓性ないし柔軟性を有する基板を用いることを特徴とする請求項41に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 As the substrate, a manufacturing method of a carbon nanotube structure according to claim 41, characterized in that a substrate having plasticity or flexibility.
  43. 前記転写工程の後、前記基体表面に転写されたパターニングされたカーボンナノチューブ構造体層を、前記基体とともに第2の基体に固定するパターン固定工程を備えることを特徴とする請求項41に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 After the transfer process, the carbon of claim 41, the carbon nanotube structure layer patterned transferred to the substrate surface, characterized in that it comprises a pattern fixing step of fixing the second substrate with the substrate method of manufacturing a nanotube structure.
  44. 前記転写工程が、前記仮基板表面のパターニングされた前記カーボンナノチューブ構造体層を一旦中間転写体表面に転写し、該中間転写体表面に転写された前記カーボンナノチューブ構造体層を前記基体に転写する工程であることを特徴とする請求項41に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 The transfer step, the transferred to patterned once the intermediate transfer member surface the carbon nanotube structure layer of the temporary substrate surface, transferring the carbon nanotube structure layer transferred onto the transfer surface between intermediate to the substrate a method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 41, characterized in that a step.
  45. 前記架橋工程が、塗布後の前記溶液を硬化するために、前記仮基板表面に形成された前記カーボンナノチューブ構造体層を、前記仮基板の融点よりも低く、前記基体の融点ないしガラス転移点以上で加熱する工程を含むことを特徴とする請求項41に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 The crosslinking step is, in order to cure the solution after coating, the said carbon nanotube structure layer formed on the temporary substrate surface, the lower than the temporary substrate melting point, the substrate melting or glass transition point or higher of in method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 41, characterized in that it comprises the step of heating.
  46. 前記架橋工程が、塗布後の前記溶液を硬化するために、前記仮基板表面に形成された前記カーボンナノチューブ構造体層を、前記仮基板の融点よりも低く、前記中間転写体の融点ないしガラス転移点以上で加熱する工程を含むことを特徴とする請求項44に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 The crosslinking step is, in order to cure the solution after coating, the said carbon nanotube structure layer formed on the temporary substrate surface, the lower than the temporary substrate melting, melting point or glass transition of the intermediate transfer body a method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 44, characterized in that it comprises the step of heating at the point or more.
  47. 前記パターニング工程が、前記仮基板表面における前記所望の形状以外の領域のカーボンナノチューブ構造体層に、ドライエッチングを行うことで、当該領域のカーボンナノチューブ構造体層を除去し、前記カーボンナノチューブ構造体層を前記所望の形状にパターニングする工程であることを特徴とする請求項41に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 The patterning step, the carbon nanotube structure layer in the region other than the desired shape on the temporary substrate surface, by performing dry etching to remove the carbon nanotube structure layer of the area, the carbon nanotube structure layer a method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 41, characterized in that the step of patterning the desired shape.
  48. 前記パターニング工程で行うドライエッチングに対して、 To dry etching performed in the patterning step,
    前記基体は耐性を有しないが、前記仮基板は耐性を有することを特徴とする請求項47に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 Wherein the substrate has no resistance, the preliminary substrate manufacturing method of a carbon nanotube structure according to claim 47, characterized in that it comprises a resistance.
  49. 前記パターニング工程が、前記仮基板表面における前記所望の形状以外の領域のカーボンナノチューブ構造体層に、ドライエッチングを行うことで、当該領域のカーボンナノチューブ構造体層を除去し、前記カーボンナノチューブ構造体層を前記所望の形状にパターニングする工程であり、前記パターニング工程で行うドライエッチングに対して、前記中間転写体は耐性を有しないが、前記仮基板は耐性を有することを特徴とする請求項44に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 The patterning step, the carbon nanotube structure layer in the region other than the desired shape on the temporary substrate surface, by performing dry etching to remove the carbon nanotube structure layer of the area, the carbon nanotube structure layer the a step of patterning the desired shape, to dry etching performed in the patterning step, the intermediate transfer body has no resistance, to claim 44, characterized in that it comprises the temporary substrate is resistant a method of manufacturing a carbon nanotube structure according.
  50. 前記パターニング工程が、 The patterning step is,
    前記仮基板表面における前記所望の形状の領域のカーボンナノチューブ構造体層の上に、レジスト層を設けるレジスト層形成工程と、 On the carbon nanotube structure layer in the region of the desired shape in the temporary substrate surface, and the resist layer forming step of forming a resist layer,
    前記仮基板の前記カーボンナノチューブ構造体層およびレジスト層が積層された面に、エッチング液を接液させることで、前記領域以外の領域で表出しているカーボンナノチューブ構造体層を除去する除去工程と、 Wherein the surface carbon nanotube structure layer and the resist layer are laminated in temporary substrate, by wetted the etchant, and removing step of removing the carbon nanotube structure layer that is exposed in a region other than the region ,
    を含むことを特徴とする請求項41に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 A method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 41, which comprises a.
  51. 前記パターニング工程で用いるエッチング液に対して、前記基体は耐性を有しないが、前記仮基板は耐性を有することを特徴とする請求項50に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 To the etching solution used in the patterning step, the substrate has no resistance, the preliminary substrate manufacturing method of a carbon nanotube structure according to claim 50, characterized in that it comprises a resistance.
  52. 前記パターニング工程が、 The patterning step is,
    前記仮基板表面における前記所望の形状の領域のカーボンナノチューブ構造体層の上に、レジスト層を設けるレジスト層形成工程と、 On the carbon nanotube structure layer in the region of the desired shape in the temporary substrate surface, and the resist layer forming step of forming a resist layer,
    前記仮基板の前記カーボンナノチューブ構造体層およびレジスト層が積層された面に、エッチング液を接液させることで、前記領域以外の領域で表出しているカーボンナノチューブ構造体層を除去する除去工程と、 Wherein the surface carbon nanotube structure layer and the resist layer are laminated in temporary substrate, by wetted the etchant, and removing step of removing the carbon nanotube structure layer that is exposed in a region other than the region ,
    を含み、前記パターニング工程で用いるエッチング液に対して、前記中間転写体は耐性を有しないが、前記仮基板は耐性を有することを特徴とする請求項41に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 Wherein the relative etchant used in the patterning step, the intermediate transfer body has no resistance, the preliminary substrate manufacturing method of a carbon nanotube structure according to claim 41, characterized in that it comprises a resistance .
  53. 前記溶液は、前記官能基同士の化学結合を生じさせる添加剤を含むことを特徴とする請求項41に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 The solution method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 41, characterized in that it comprises an additive for forming the chemical bond of the functional groups.
  54. 前記反応が脱水縮合であって、前記添加剤が縮合剤であることを特徴とする請求項53に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 The reaction is a dehydration condensation method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 53, wherein the additive is characterized in that a condensation agent.
  55. 前記官能基が、−COOR(Rは、置換または未置換の炭化水素基)、−COOH、−COX(Xはハロゲン原子)、−OH、−CHO、−NH 2から選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項54に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 The functional group, -COOR (R is a substituted or unsubstituted hydrocarbon group), - COOH, -COX (X is a halogen atom), - OH, -CHO, is at least one selected from -NH 2 a method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 54, characterized in that.
  56. 前記官能基が−COOHであることを特徴とする請求項55に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 A method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 55, wherein the functional group is -COOH.
  57. 前記縮合剤が、硫酸、N−エチル−N'−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミドおよびジシクロヘキシルカルボジイミドから選ばれる一つであることを特徴とする請求項54記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 The condensing agent is sulfuric acid, N- ethyl -N '- (3- dimethylaminopropyl) carbodiimide and a manufacturing method of a carbon nanotube structure according to claim 54, wherein the is one selected from dicyclohexylcarbodiimide.
  58. 前記反応が置換反応であって、前記添加剤が塩基であることを特徴とする請求項53に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 The reaction is a substitution reaction, method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 53 wherein the additive is a base.
  59. 前記官能基が、−NH 2 、−X(Xはハロゲン原子)、−SH、−OH、−OSO 2 CH 3および−OSO 2 (C 64 )CH 3からなる群より選ばれる少なくとも一つの官能基であることを特徴とする請求項58に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 Wherein functional groups, -NH 2, -X (X is a halogen atom), - SH, -OH, -OSO 2 CH 3 and -OSO 2 (C 6 H 4) at least one selected from the group consisting of CH 3 a method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 58, characterized in that a functional group.
  60. 前記塩基が、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ピリジンおよびナトリウムエトキシドから選ばれる一つであることを特徴とする請求項58記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 Wherein the base is sodium hydroxide, potassium hydroxide, A process according to claim 58 carbon nanotube structure, wherein the is one selected from pyridine and sodium ethoxide.
  61. 前記反応が付加反応であることを特徴とする請求項41に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 A method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 41, wherein the reaction is an addition reaction.
  62. 前記官能基が、−OH、および−NCOから選ばれる少なくとも一つであることを特徴とする請求項61に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 The functional groups, -OH, and method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 61, characterized in that at least one selected from -NCO.
  63. 前記反応が酸化反応であることを特徴とする請求項41に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 A method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 41, wherein the reaction is oxidation.
  64. 前記官能基が、−SHであることを特徴とする請求項63に記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 Wherein functional groups, method for producing a carbon nanotube structure according to claim 63, characterized in that it is -SH.
  65. 前記溶液には、酸化反応促進剤を含むことを特徴とする請求項63記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 Wherein the solution method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 63, wherein the containing oxidative reaction accelerator.
  66. 前記酸化反応促進剤が、ヨウ素であることを特徴とする請求項65記載のカーボンナノチューブ構造体の製造方法。 The oxidation reaction accelerator is method of manufacturing a carbon nanotube structure according to claim 65, wherein the iodine.
  67. 仮基板の表面に、少なくともその一端がそれぞれ異なる前記カーボンナノチューブに結合された複数の官能基同士の化学結合により形成された架橋部位を介して、複数のカーボンナノチューブが相互に架橋した網目構造を構成するカーボンナノチューブ構造体層が担持されてなり、基体に対して所望の形状の前記カーボンナノチューブ構造体層を転写するためのカーボンナノチューブ転写体であって、 On the surface of the temporary substrate, at least one end via different said plurality coupled to the carbon nanotube functional group crosslinking sites formed by chemical bonds between each constituting a network structure in which a plurality of carbon nanotubes are mutually cross-linked carbon nanotube structure layer is being carried to, a carbon nanotube transfer member for transferring the carbon nanotube structure layer having a desired shape to the substrate,
    前記基体に前記カーボンナノチューブ構造体層を転写した際に、前記仮基板が、前記基体から除去されることを特徴とするカーボンナノチューブ転写体。 Upon transferring the carbon nanotube structure layer on the substrate, the temporary substrate, the carbon nanotube transfer body, characterized in that it is removed from the substrate.
  68. 前記複数の官能基同士の化学結合が、−COOCO−、−O−、−NHCO−、−COO−および−NCH−からなる群より選ばれる少なくとも一つの化学結合であることを特徴とする請求項67に記載のカーボンナノチューブ転写体。 Wherein the plurality of chemical bonds between functional groups, -COOCO -, - O -, - NHCO -, - COO- and at least one of claims, characterized in that a chemical bond -NCH- selected from the group consisting of carbon nanotube transfer body according to 67.
  69. 前記複数の官能基が、−NH−、−S−および−O−からなる群より選ばれる少なくとも一つの官能基であることを特徴とする請求項67に記載のカーボンナノチューブ転写体。 Wherein the plurality of functional groups, -NH -, - S- and the carbon nanotube transfer body according to claim 67, characterized in that at least one functional group chosen from -O- group consisting.
  70. 前記複数の官能基同士の化学結合が、−NHCOO−であることを特徴とする請求項67に記載のカーボンナノチューブ転写体。 Wherein the plurality of chemical bonds between functional groups, the carbon nanotube transfer body according to claim 67, characterized in that it is -NHCOO-.
  71. 前記複数の官能基同士の化学結合が、−S−S−であることを特徴とする請求項67に記載のカーボンナノチューブ転写体。 Wherein the plurality of chemical bonds between functional groups, the carbon nanotube transfer body according to claim 67, characterized in that the -S-S-.
  72. 前記カーボンナノチューブ構造体層が、前記官能基を有するカーボンナノチューブを含む溶液の前記官能基同士を反応させることにより得られる化学結合により架橋部位が形成されてなることを特徴とする請求項67に記載のカーボンナノチューブ転写体。 Claim 67 of the carbon nanotube structure layer, characterized in that the cross-linked site by chemically bonding obtained by reacting the functional groups together a solution containing carbon nanotubes is formed having a functional group carbon nanotube transfer body.
  73. 前記化学結合が、縮合、置換反応、付加反応、酸化反応にのいずれかであることを特徴とする請求項72記載のカーボンナノチューブ転写体。 The chemical bond, the condensation reaction, a substitution reaction, an addition reaction, the carbon nanotube transfer body according to claim 72, wherein a is any one of the oxidation reaction.
  74. 前記仮基板が、可撓性ないし柔軟性を有する基板であることを特徴とする請求項67に記載のカーボンナノチューブ転写体。 The temporary substrate, the carbon nanotube transfer body according to claim 67, characterized in that a substrate having plasticity or flexibility.
  75. それぞれ官能基を有する複数のカーボンナノチューブと、異なる前記カーボンナノチューブの前記官能基同士を化学結合させる添加剤とを含むことを特徴とする溶液。 Solution characterized in that it comprises a plurality of carbon nanotubes having functional groups, respectively, and an additive for chemically bonding the functional groups together different the carbon nanotubes.
  76. 前記添加剤が、縮合剤であることを特徴とする請求項75に記載の溶液。 The solution of claim 75 wherein the additive, which is a condensing agent.
  77. 前記官能基が、−COOR(Rは、置換または未置換の炭化水素基)、−COOH、−COX(Xはハロゲン原子)、−OH、−CHOおよび−NH 2からなる群より選ばれる少なくとも一つの官能基であることを特徴とする請求項76に記載の溶液。 The functional group, -COOR (R is a substituted or unsubstituted hydrocarbon group), - COOH, -COX (X is a halogen atom), - OH, at least one selected from the group consisting of -CHO and -NH 2 the solution of claim 76 which is a One of the functional groups.
  78. 前記官能基が、−COOHであることを特徴とする請求項77に記載の溶液。 The solution of claim 77 wherein the functional group, which is a -COOH.
  79. 前記縮合剤が、硫酸、N−エチル−N'−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド、および、ジシクロヘキシルカルボジイミドからなる群より選ばれる少なくとも一つの化合物であることを特徴とする請求項76記載の溶液。 The condensing agent is sulfuric acid, N- ethyl -N '- (3- dimethylaminopropyl) carbodiimide, and the solution of claim 76, wherein the at least one compound selected from the group consisting of dicyclohexylcarbodiimide .
  80. 前記添加剤が塩基であることを特徴とする請求項75に記載の溶液。 The solution of claim 75, wherein the additive is a base.
  81. 前記官能基が、−NH 2 、−X(Xはハロゲン原子)、−SH、−OH、−OSO 2 CH 3および−OSO 2 (C 64 )CH 3からなる群より選ばれる少なくとも一つの官能基であることを特徴とする請求項80に記載の溶液。 Wherein functional groups, -NH 2, -X (X is a halogen atom), - SH, -OH, -OSO 2 CH 3 and -OSO 2 (C 6 H 4) at least one selected from the group consisting of CH 3 the solution of claim 80, which is a functional group.
  82. 前記塩基が、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ピリジンおよびナトリウムエトキシドからなる群より選ばれる少なくとも一つの塩基であることを特徴とする請求項80に記載の溶液。 Wherein the base is sodium hydroxide, the solution according to claim 80, characterized in that potassium hydroxide is at least one base selected from the group consisting of pyridine, and sodium ethoxide.
  83. 前記官能基が、−OHおよび/または−NCOであることを特徴とする請求項80に記載の溶液。 The solution of claim 80, wherein the functional group, and wherein the -OH and / or -NCO.
  84. 前記添加剤が、酸化反応促進剤であることを特徴とする請求項75に記載の溶液。 The solution of claim 75, wherein the additive, characterized in that an oxidation reaction accelerator.
  85. 前記官能基が、−SHであることを特徴とする請求項84に記載の溶液。 The solution of claim 84 wherein the functional group, which is a -SH.
  86. 前記酸化反応促進剤が、ヨウ素であることを特徴とする請求項84記載の溶液。 The oxidation reaction accelerator is a solution according to claim 84, wherein the iodine.
  87. 前記複数のカーボンナノチューブが、マルチウォールカーボンナノチューブであることを特徴とする請求項75に記載の溶液。 The solution of claim 75 wherein the plurality of carbon nanotubes, characterized in that it is a multi-wall carbon nanotubes.
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